DE2749098A1

DE2749098A1 - Gleitverbindung fuer rohrleitungen und dgl.

Info

Publication number: DE2749098A1
Application number: DE19772749098
Authority: DE
Inventors: Charles Francis Martin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-03
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1978-05-18
Also published as: AU516288B2; JPS5387019A; GB1595345A; BE860416A; FR2370222A1; SE441862B; AU3029477A; US4195865A; DK487677A; NO773744L; CA1091717A; DK147893B; GB1595344A; DK147893C; NL7711985A; SE7712133L; FR2370222B1

Description

Gleitverbindung für Rohrleitungen und dgl.

Die Erfindung betrifft eine Gleitverbindung für Rohrleitungen und dgl. und bezieht sich insbesondere auf die Verbindung von Rohrleitungsabschnitten unter dem Meeresspiegel, wie sie vor allem beim Verlegen oder Reparieren von Unterwasserrohrleitungen Verwendung findet, also beispielsweise beim Transport von öl und Gas von ablandigen Bohrstellen zu an Land befindlichen Speichern oder Verarbeitungseinrichtungen.

Das Verlegen oder Reparieren von Unterwasserrohrleitungen ist ein gefährlicher, schwieriger und teuerer Vorgang. Viele Techniken, die für das Verlegen und Reparieren von Rohrleitungen auf der Erdoberfläche oder Erdboden anwendbar sind, sind unter Wasser nicht praktikabel. So ist es beispielsweise üblich, bei der Verlegung von Oberflächenrohrleitungen benachbarte Rohrleitungsabschnitte dadurch miteinander zu verbinden, daß zunächst Rohrleitungsflansche an den benachbarten Rohrleitungsabschnitten befestigt werden, woraufhin die Flansche zusammengeschraubt werden, um die zueinander passenden Oberflächen der Flansche in dichte Berührung zu bringen. Sogar bei der Verlegung von Rohrleitungen auf der Oberfläche oder im Untergrund ist die Verbindung von Rohrleitungsabschnitten durch Verwendung solcher herkömmlicher verschraubter Flansche recht zeitaufwendig. Unter dem Meeresspiegel ist die Verwendung von geschraubten Flanschen erst recht, wie leicht einzusehen ist, äußerst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich.

Obgleich herkömmliche Schweißverfahren verwendet werden könnten, um Unterwasserrohrleitungen zu verlegen oder zu reparieren, erfordert diese Technik gewöhnlich eine evakuierte Kammer rund um den zu schweißenden Bereich, die die Arbeitsbedingungen

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schafft, welche zum Schweißen notwendig sind. Derartige Kammern sind jedoch nicht nur teuer sondern auch schwer zu kontrollieren und deshalb gefährlich, so daß In vielen Fällen Ihre Verwendung nicht praktikabel oder sogar unmöglich 1st.

Ein Problem, das häufig bei der Verlegung oder Reparatur von Unterwasserrohrleitungen zu lösen 1st, 1st die Fehlausrichtung von benachbarten Rohrleitungsabschnitten, die miteinander verbunden werden sollen. Eine solche falsche Ausrichtung kann ihre Ursache in auf dem Meeresboden vorhandenen Wellen, in einer falschen Handhabung der Rohrleitungsabschnitte, etc., haben. Diese falsche Ausrichtung bzw. nicht vorhandene Fluchtungslage der benachbarten Rohrleitungsabschnitte fUhrt dann zu einem besonders schwierigen Problem, wenn ein Teil einer Unterwasserrohrleitung repariert werden soll. Es ist bekannt, daß dann, wenn eine Unterwasserrohrleitung beschädigt wird, die Rohrleitung entweder an die Oberfläche gehoben werden muß, um dann dort die Reparatur des beschädigten Teils ausführen zu können, oder unter dem Wasserspiegel in Irgendeiner Weise repariert werden muß. In jedem Fall besteht im allgemeinen die Notwendigkeit, den beschädigten Rohrleitungsabschnitt zu entfernen. Wenn eine Unterwasserreparatur versucht wird, 1st es äußerst schwierig, einen Reparaturabschnitt von exakt der richtigen Länge herzustellen, der den beschädigten Abschnitt, welcher entfernt worden ist, ersetzen soll.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zum Verbinden von Rohrkörpern, beispielsweise Rohrleitungsabschnitten, zu schaffen, die sich insbesondere für die Verwendung unter Wasser eignet. In diesem Zusammenhang soll eine schraubenlose Verbindungseinrichtung zum Verbinden benachbarter Rohrkörper geschaffen werden, die eine relative Universalbewegung zwischen den Körpern ermöglicht und die sich für den

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Zusammenschluß von fehlerhaft ausgerichteten Unterwasserrohrleitungsabschnitten eignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Gleitverbindung gelöst, die aus ersten und zweiten rohrförmigen Körpern besteht, von denen der eine teleskopartig und gleitend konzentrisch in dem anderen aufgenommen wird. Die Körper sind so bemessen, daß zwischen ihnen ein Ringraum entsteht, in dem Mittel angeordnet sind, die zur Festlegung der ersten und zweiten rohrförmigen Körper gegen axiale Relativbewegung dienen, sobald die richtige axiale Einstellung erreicht worden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine überbrückende Schweißnaht benutzt, um die relative Axial bewegung des ersten und zweiten Körpers zu verhindern und darüberhinaus vorzugsweise zwischen den beiden Körpern eine Abdichtung herbeizuführen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verbindung des ersten und zweiten rohrförmigen Körpers vorgesehen, die einen matrizenförmigen Körper aufweist, der mit einem Durchgangskanal versehen ist und sich mit einem der rohrförmigen Körper verbinden lässt, ferner einen patrizenförmigen Körper, der ebenfalls mit einem Durchgangskanal versehen ist und mit dem das eine Ende mit dem anderen rohrförmigen Körper verbunden werden kann, während das andere Ende des patrizenförmigen Körpers in dem matrizenförmigen Körper aufgenommen wird. Außerdem sind miteinander in Berührung bringbare Anschlagelemente vorhanden, die die Bewegung des patrizenförmigen Körpers in den matrizenförmigen Körper hinein begrenzen. Ferner sind Mittel vorgesehen, die zwischen dem patrizenförmigen Körper und dem matrizenförmigen Körper angeordnet sind und dazu dienen, die Anschlagelemente miteinander in Berührung zu bringen. Dadurch, daß zwischen dem patrizenförmigen und dem

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matrizenförmigen Körper der Verbindung eine Vorrichtung vorgesehen wird, werden keine miteinander in Verbindung bringbaren Flanschoberflächen benötigt, die in der üblichen Weise zusammengeschraubt werden müssen, um die angrenzenden Rohrabschnitte miteinander fest zu verbinden.

Bei einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Universalbewegungsverbindungsvorrichtung vorhanden, die den ersten und den zweiten rohrförmigen Körper miteinander verbindet und einen matrizenförmigen Körper aufweist, in dem sich ein Ourchgangskanal befindet, welcher erste und zweite endseitige öffnungen begrenzt, ferner ein patrizenförmiger Körper mit einem Durchgangskanal, wobei sich das eine Ende des patrizenförmigen Körpers mit einem rohrförmigen Körper verbinden lässt, während sein anderes Ende in der ersten endseitigen öffnung des matrizenförmigen Körpers aufgenommen wird. Desweiteren sind Anschlagelemente vorgesehen, um die Bewegung des patrizenförmigen Körpers in den matrizenförmigen Körper hinein zu begrenzen. Der patrizenförmige Körper ist mit einer äußeren Kugelsegmentoberflache auf dem einen Ende versehen, das in dem matrizenförmigen Körper aufgenommen wird. Desweiteren ist eine eine Fassung bildende Vorrichtung vorhanden, in der sich ein Durchgangskanal befindet und der eine komplementär geformte innere Kugelsegmentoberf1äche zur Aufnahme der Kugel Segmentoberfläche des patrizenförmigen Körpers bildet. Die die Fassung bildende Vorrichtung eignet sich zum Anschluß an den anderen der beiden rohrförmigen Körper und wird in der zweiten endseitigen öffnung des matrizenförmigen Körpers aufgenommen. Die Verbindungsvorrichtung ist desweiteren mit einer Einrichtung versehen, durch die eine Trennung der die Fassung bildenden Vorrichtung und des patrizenförmigen Körpers verhindert wird, wenn letzterer in der Fassung steckt, während gleichzeitig eine relative Universalbewegung der die Fassung bildenden Vorrichtung und des

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pa trizenförmigen Körpers ermöglicht wird. Darüberhinaus sind zwischen dem patrizenförmigen und dem matrizenförmigen Körper Mittel angeordnet, durch die die Anschlagelemente miteinander in Berührung gebracht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen den zueinander passenden Kugelsegmentoberflächen ein verformbares Dichtungselement vorhanden, das dazu dient, die die Fassung bildende Vorrichtung und den matrizenförmigen Körper fest miteinander zu verbinden und abzudichten, sobald die Anschlagoberflächen in dem patrizenförmigen und dem matrizenförmigen Körper miteinander in Eingriff stehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht der Gleitverbindung mit

schraubenlosen Verbindungseinrichtungen, die an jedem Ende miteinander verbunden sind,

Fig. 2 eine Teilquerschnittsansicht der erfindungsgemäßen

Gleitverbindung in einem in axialer Richtung einstellbaren Zustand,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht der Gleitverbindung in einer festliegenden Stellung,

Fig. 4 eine quergeschnittene Tei1 seitenansicht der Universalverbindungsvorrichtung und einer Ausführungsform der Kraftbeaufschlagungseinrichtung zur Verbindung der entsprechenden Abschnitte der Verbindungsvorrichtung,

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht der die Verbindungskraft beaufschlagenden Einrichtung in einem aktivierten Zustand, wobei die Verbindungsvorrichtung abge-

dichtet ist,

Fig. 6 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform der Kraftbeaufschlagungsvorrichtung, die zur Abdichtung der Verbindungsvorrichtung der hier beschriebenen Art verwendet wird,

Fig. 7 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Kraftbeaufschlagungseinrichtung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung,

Fig. 8 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung einer Kniehebelanordnung in der Kraftbeaufschlagungseinrichtung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung,

Fig. 9 eine teilweise perspektivische Darstellung des als

Teil der Kraftbeaufschlagungsvorrichtung in der Fig. gezeigten Verbindungsvorrichtung verwendeten Spannriemens, wobei die in Fig. 8 gezeigte Kniehebelanordnung benutzt wird,

Fig. 10 eine Querschnittsansicht der Verbindung der Kniehebelanordnungen in Fig. 8 zur Bildung des in Fig. 9 gezeigten Spannriemens,

Fig. 11 eine Ansicht längs der Linie 13-13 in Fig. 2,

und
Fig. 12 eine Ansicht längs der Linie 14-14 in Fig. 7.

In der folgenden Beschreibung wird insbesondere auf die Verbindung von rohrförmigen Abschnitten, so beispielsweise Rohrleitungsabschnitten bezug genommen, die in Unterwasserrohrleitungen benutzt werden. Es versteht sich jedoch, daß die

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Erfindung nicht auf diese Verwendungsart der hier beschriebenen Vorrichtung beschränkt ist, sondern daß die Vorrichtung an sich zur Verbindung beliebiger Rohrleitungen in beliebigen Umgebungsverhä'itnissen dienen kann.

In Fig. 1 ist ein komplettes System zur Verbindung geeigneter Rohrleitungen 10 und 12 mit Hilfe einer ersten, allgemein mit 14 bezeichneten, schraubenlosen Verbindungsanordnung dargestellt, die mit der Rohrleitung 12 verbunden ist, sowie mit Hilfe einer allgemein mit 16 bezeichneten Gleitverbindung, deren eines Ende mit der ersten Verbindungsanordnung verbunden ist, sowie ferner mit Hilfe einer zweiten, allgemein mit 18 bezeichneten, schraubenlosen Verbindungsanordnung, die mit der Rohrleitung 10 und der Gleitverbindung 16 verbunden ist. Die erste Verbindungsanordnung 14 weist einen matrizenförmigen Körper 20 auf, in dem sich ein Durchgangskanal 22 befindet, der sich in einen Durchgangskanal 24 in der Rohrleitung 12 öffnet. Die Rohrleitung 12 ist durch einen äußeren gestauchten Teil 26 der Rohrleitung 12 mit dem Körper 20 fest verbunden, wobei der gestauchte Teil in einer sich ringförmig erstreckenden Aussparung 28 in dem axial vorstehenden Halsteil 30 des matrizenförmigen Körpers 20 aufgenommen wird. Ein ringförmiger Dichtungskörper 32 bildet zwischen dem Halsteil 30 und dem matrizenförmigen Körper 20 der Rohrleitung 12 eine Flüssigkeitsdichtung.

In dem matrizenförmigen Körper 20 sitzt ein patrizenförmiger Körper 34, der mit einem Durchgangskanal 35 versehen ist. Der patrizenförmige Körper 34 und der matrizenförmige Körper 20 weisen zueinander passende, komplementär geformte Oberflächen auf, die sich bei 36 und 38 einander berühren. Ein Dichtungsring 40 dient als Flüssigkeitsdichtung zwischen dem

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patrizenförmigen Körper 34 und dem matrizenförmigen Körper 20, wenn beide Körper in der im folgenden beschriebenen Weise zusammengedrückt worden sind.

Der patrizenförmige Körper 34 mit einer äußeren, ringförmigen, in etwa radial verlaufenden Aussparung 42 versehen, die mit einer inneren, ringförmigen, in etwa radial verlaufenden Aussparung 44 im matrizenförmigen Körper 20 in Oberdeckung steht, wenn die beiden Körper miteinander in Eingriff stehen. Eine krafterteilende Vorrichtung, die allgemein mit 46 bezeichnet und im folgenden genauer beschrieben ist, dient dazu, den patrizenförmigen Körper 34 und den matrizenförmigen Körper 20 zusammenzupressen, bis sich geeignete Anschlagelemente auf dem patrizenförmigen Körper 34 und dem matrizenförmigen Körper 20 einander berühren. Diese Anschlagelemente könnten beispielsweise durch einander berührende Oberflächen gebildet werden, wie dies bei 36 oder 38 dargestellt ist.

An dem Ende 33 des patrizenförmigen Körpers 34, das sich aus dem matrizenförmigen Körper 20 herauserstreckt, ist ein innerer rohrförmiger Körper 46a der Gleitverbindung 16 befestigt, beispielsweise angeschweißt. Wie ersichtlich ist, wird der rohrförmige Körper 46a teleskopartig, gleitend 1n einem äußeren rohrförmigen Körper 48 aufgenommen, wobei zwischen den Körpern 46a und 48 ein Ringraum 50 gebildet wird. Der innere rohrförmige Körper 46a hat ebenfalls einen äußeren, sich ringförmig erstreckenden, erhabenen Endteil 135, in dem sich eine äußere, ringförmige Aussparung 136 befindet. Ein Dichtungsring 137 bildet zwischen dem erhabenen Teil 135 und dem inneren des äußeren ringförmigen Körpers 48 eine Dichtung. Der äußere rohrförmige Körper 48 endet 1n einem ringförmigen, inneren, erhabenen Teil 56, der mit dem inneren, rohrförmigen Körper 46a in gleitender Berührung steht, und zwischen dem Teil 56 und

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dem Körper 46 erzeugt eine Ringdichtung 52 einen strömungsmitteldichten Eingriff. Der erhabene Teil 56 arbeitet mit einem hülsenartigen Kolben 58 zusammen, der an dem inneren rohrförmigen Körper 46a durch Sprengringe 60 befestigt ist, so daß eine erste Kammer 62 gebildet wird, deren strömungsmittel dichte Abdichtung durch O-Ringe 64 und 66 auf dem äußeren und dem inneren Umfang des hülsenartigen Kolbens 58 bewirkt wird. Ein Kanal 68, der sich durch den rohrförmigen Körper 48 hindurcherstreckt, bildet ein Mittel, durch das Hydraulikflüssigkeit in die Kammer 62 eingeführt bzw. aus ihr herausgeleitet werden kann.

Der äußere rohrförmige Körper 48 bildet mit einem patrizenförmigen Kopfteil 70, der im folgenden beschrieben wird, ein einheitliches Ganzes. Der patrizenförmige Kopfteil 70 weist eine innere Ringschulter 72 auf, die mit einem Hülsenkolben 74 zusammenwirkt, der, wie im folgenden gezeigt, mit dem inneren rohrförmigen Körper 46a fest verbunden ist, so daß eine Kammer 78 entsteht. Die Abdichtung rund um die Kammer 78 wird durch einen Dichtungsring 54 erreicht, der sich in zwischen dem inneren rohrförmigen Körper 46 und dem patrizenförmigen Kopfteil 70 befindet, sowie durch innere und äußere Dichtungsringe 80 und 82 auf dem Hülsenkolben 74. Ein Kanal 85 dient zur Hydraulikmittelzufuhr in die Kammer 72 bzw. Abfuhr aus dieser Kammer.

In dem Ringraum 50 befindet sich eine Vorrichtung 84, die dazu dient, die inneren und äußeren Körper 46a bzw. 48 gegen relative Axial bewegung festzulegen, sobald die verlangte Einstellung erreicht ist, die jedoch vorzugsweise dazu dient, in dem Ringraum 50 eine Abdichtung zu bilden.

Man erkennt also, daß zwei zusätzliche Kammern 143 und 146 zwischen dem äußeren rohrförmigen Körper 48 und dem inneren

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rohrförmigen Körper 46a vorhanden sind. Die Ringkammer 143 hat einen Kanal 144 und ist zwischen dem erhabenen Teil und dem einen axialen Ende der Vorrichtung 84 ausgebildet. Die Kammer 146 hat einen Kanal 147 und 1st zwischen dem Kolben 74 und dem anderen axialen Ende der Vorrichtung 84 ausgebildet. Man erkennt, daß die Einstellung der Gleitverbindung dadurch erreicht werden kann, daß Hydraulikmittel entweder der Kammer 143 oder der Kammer 146 zugeführt wird, wobei die Hydraulikmittelzufuhr zur Kammer 143 eine axiale Verlängerung der Gleitverbindung bewirkt, während die Hydraulikmittelzufuhr zur Kammer 146 oder Kammer 78 eine Verkürzung der Gleitverbindung zur Folge hat.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, befindet sich dort die Gleitverbindung 16 im wesentlichen in ihrer vollständig verkürzten Lage, d.h., der innere Körper 46a 1st teleskopartig in den äußeren Körper 48 eingeschoben.

Wie bereits festgestellt worden ist, endet der äußere rohrförmige Körper 48 in einem patrizenförmigen Kopfteil 70. Obgleich, wie aus der Zeichnung ersichtlich, der patrizenförmige Kopfteil 70 und der rohrförmige Körper 48 ein einheitliches Ganzes bilden, könnte der patrizenförmige Kopfteil 70 auch ein getrenntes Stlick bilden, das durch Schweißen oder auf andere Welse mit dem rohrförmigen Körper 48 fest verbunden wird. Der patrizenförmige Kopfteil 70 bildet zusammen mit den anderen zu beschreibenden Teilen die zweite Verbindungsanordnung 18. Die zweite Verbindungsanordnung 18 weist außerdem einen matrizenförmigen Teil 98 auf, der mit einem unregelmäßig geformten Durchgangskanal 100 versehen ist. Wie ersichtlich, bildet der Durchgangskanal 100 eine erste Endöffnung 102 und eine zweite Endöffnung 104 In dem matrizenförm-igen Teil 98. In der ersten Endöffnung 102 des matrizen-

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förmigen Teils 98 wird der patrizenförmige Kopfteil 70 aufgenommen. Der patrizenförmige Kopfteil 70, der mit einem Durchgangskanal 105 versehen ist, weist eine ringförmige, äußere, sich in etwa radial erstreckende Aussparung 106 auf. Der matrizenförmige Teil 98 hat eine ringförmige, innere, in etwa radial verlaufende Aussparung 107, und die Aussparungen 106 und 107 stehen im wesentlichen in öberdeckung, wenn der patrizenförmige Teil 70 in dem matrizenförmigen Teil 98 aufgenommen wird. Eine zweite Krafterteilungsanordnung 46 dient dazu, den patrizenförmigen Teil 70 und den ma trizenförmigen Teil 98 zusammenzupressen, bis sich passende Anschlagoberflächen auf den Körpern 70 und 98 berühren. Solche Oberflächen können beispielsweise bei 103 vorhanden sein.

Das Ende des patrizenförmigen Teils 70, das sich in den ma trizenförmigen Teil 98 hineinerstreckt, ist mit einer äußeren Kugelsegmentoberfläche 110 versehen, die eine äußere, sich ringförmig erstreckende Aussparung 111 aufweist, in der ein verformbarer Dichtungskörper 112, der vorzugsweise aus Metall besteht, angeordnet ist. Mit der Oberfläche 110 steht eine komplementär geformte, innere Kugelsegementoberfläche 113 in Berührung, die in einem Fassungskörper 109 ausgebildet ist.

Ein Keilring 115 sitzt in einer zweiten Endöffnung 104 des matrizenförmigen Teils 98 und ist dort durch die Schweißnaht 116 befestigt. Der Keilring 115, der als Mittel dient, mit dem eine Trennung des die Fassung bildenden Körpers 100 von dem patrizenförmigen Teil 70 verhindert wird, weist eine innere Kugelsegmentoberfläche 117 auf. Die Oberflächen 110 und 117 sind konzentrisch und bilden eine Aussparung 118, die teilweise von den inneren und äußeren, im wesentlichen konzentrischen Kugelsegmentoberflächen begrenzt wird. Das Ende des

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Fassungskörpers 109 wird in der Aussparung 118 aufgenommen, die eine ähnliche Konfiguration aufweist. Daraus ist ersichtlich, daß eine Kugelgelenkverbindung vorgesehen ist, die eine relative Universalbewegung des die Fassung bildenden Körpers 109 und der zweiten Verbindungsanordnung 18 ermöglicht. Da der die Fassung bildende Körper109 durch die Schweißnaht 119 mit der Leitung 10 verbunden ist, lässt sich erkennen, daß die Leitungen 10 und 12 innerhalb der Bewegungsgrenzen der Gleitverbindung 16 und des Ausmaßes der Drehbewegung der Verbindungsanordnung 18 auch dann verbunden werden können, wenn zwischen ihnen eine erhebliche Fehlausrichtung vorhanden ist.

Es wird nun bezug genommen auf die Figuren 2, 3 und 11, die die Gleitverbindung darstellen und in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung zur Festlegung der relativen Axialstellung der inneren und äußeren rohrförmigen Körper, die die Gleitverbindung bilden. An dem inneren rohrförmigen Körper 46a ist vorzugsweise durch Verschweißen eine Hartlothülse 138 befestigt. Die Hartlothülse 138, deren Zweck im folgenden erläutert wird, besteht vorzugsweise aus einer flußmittelfreien Legierung mit hohem Kupfergehalt. Es versteht sich jedoch, daß die Hartlothülse 138 auch aus vielen Materialien gefertigt sein kann, die eine Schweißung ermöglichen, wie dies im folgenden beschrieben wird. Der Hülsenkolben 74 ist an dem inneren Körper 46a durch einen Sprengring 76 und das Ende 139 der Hartlothülse 138 befestigt.

Der äußere rohrförmige Körper 48 ist mit einer inneren, ringförmigen, sich radial erstreckenden Rippe 140 versehen. Hochtemperaturdichtungsringe 141 und 142 dienen zur Abdichtung zwischen der Rippe 140 und der Hartlothülse 138 und vervoll-

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ständigen die Abdichtung der Kammern 143 bzw. 146.

Die Rippe 140 ist mit einer Reihe sich rund um den Umfang mit Abstand in radialer Richtung erstreckender zylindrischer Bohrungen 148 versehen, die mit Gagenbohrungen 149 durch den äußeren rohrförmigen Körper 48 in Verbindung stehen. Die Gegenbohrungen 149 sind, wie bei 150 gezeigt, mit Gewinde versehen, das zur Aufnahme eines Gewindestopfens 151 dient. In den Bohrungen 148 sind zylindrische Stößel 152 angeordnet, die durch eine Schraubenfeder 153, welche zwischen dem Stopfen 151 und dem Kopf der Stößel 152 angeordnet ist, gegen die Hülse 138 gedrückt werden. Man erkennt, daß das eine Ende der Schraubenfeder 153 in der Fassung 154 im Kopf des Stößels 152 sitzt, während das andere Ende der Feder in der Fassung 155 im Gewindestopfen 151 aufgenommen wird. Zwischen dem Stößel 152 und der Rippe 140 wird eine Abdichtung durch den O-Ring 156 bewirkt.

Die ringförmige Rippe weist eine sich rund um den Umfang erstreckende, nach innen zu geöffnete Aussparung 157 auf. Ein Induktionsheizungsdraht 158 ist in der Aussparung 157 angeordnet, der mit elektrischen Anschlußdrähten 159 und 160 versehen ist, die sich durch Kanäle 161 bzw. 162 im äußeren rohrförmigen Körper 48 hindurcherstrecken.

Die Relativlage des Induktionsheizungsdrahtes 158 in bezug auf die Aussparung 157 und die Stößel 152 lässt sich am besten aus Fig. 11 entnehmen. Wie ersichtlich, ist der Induktionsheizungsdraht 158 so angeordnet, daß er diejenigen Teile der Stößel 152, die sich nahe an der Hartlothülse 158 befinden, in Art einer Spule oder Windung im wesentlichen umgibt.

Insbesondere aus Fig. 3 lässt sich erkennen, daß bei Zufuhr

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von elektrischem Strom gewünschter Frequenz zu dem Induktionsheizungsdraht 158 das Ende des Stößels 152, das sich in der Nähe der Hartlothülse 138 befindet, auf eine Temperatur erhitzt werden kann, die ausreicht, um eine Fusion, also eine Verbindung mit demjenigen Teil der Hartlothülse 138 zu bewirken, der sich nahe an dem Stößel 152 befindet, wenn dieser Hülsenteil an dem Stößel anliegt. Aufgrund des rund um den Umfang vorhandenen Abstandes der Stößel 152 entsteht tatsächlich ein geschmolzener Ring aus schmelzflüssigem Material der Hartlothülse 138. Sobald die Hartlothülse 138 zu schmelzen beginnt, wird der Stößel 152 durch die Wirkung der Feder 153 radial nach innen gedrückt. Durch geeignete Bemessung der Aussparung 157 füllt die Menge an geschmolzenem Hartlothülsenmaterial, die von den Stößeln 152 verdrängt wird, die Aussparung 157 im wesentlichen aus. Somit entsteht eine sich ringförmig erstreckende Schweißnahtbrücke, die in Fig. 3 allgemein mit 164 bezeichnet ist und nicht nur dazu dient, die inneren und äußeren rohrförmigen Körper 46a bzw. 48 gegen Relativbewegung axial festzulegen, sondern auch eine Dichtung zwischen der ringförmigen Rippe 140 und der Hartlothülse 138 herzustellen und damit zwischen den inneren und äußeren rohrförmigen Körpern 46a bzw. 48.

Bei der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Stößel 152 wie die Hülsen 138 aus einem Hartlotmaterial hergestellt, was bedeutet, daß sie schmelzbar sind, so daß, sobald Wärme zur Einwirkung gelangt, die Stößel und die Hülse 138 schmelzen und die Schweißnaht bilden.

In den Figuren 4 und 5 ist eine Ausführungsform der Krafterteilungsvorrichtung dargestellt, die in den schraubenlosen Verbindungsanordnungen der hier beschriebenen Art verwendet wird. Obgleich die folgende Beschreibung sich auf eine schrauben-

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lose Verbindungsanordnung bezieht, die eine Universalbewegung ermöglicht, versteht es sich, daß die im folgenden beschriebene Krafterteilungsvorrichtung auch zusammen mit der in Fig. 1 dargestellten schraubenlosen Verbindungsanordnung 14 benutzt werden kann. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Aussparung 106 des patrizenförmigen Teils 70 mit einer sich ringförmig erstreckenden, aufblasbaren Blase 170 versehen ist, die durch einen Verbindungskanal 171, der sich durch dend Außenraum des patrizenförmigen Teils 70 hindurcherstreckt, aufgeblasen werden kann, über der Blase 170 liegt ein ringförmiger, flexibler Brechgurt oder -riemen 172. Wie ersichtlich, befindet sich die Blase 170 in dem in radialer Richtung innersten Teil der Aussparung 106. In dem in radialer Richtung äußersten Teil der Aussparung 106 ist die Kraftbeaufschlagungsvorrichtung angeordnet, wie allgemein in Fig. 1 mit 46 bezeichnet. Die Konstruktion einer typischen Kraftbeaufschlagungsvorrichtung lässt sich am besten unter Bezugnahme auf die Figuren 8-10 erläutern. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß die Kraftbeaufschlagungsvorrichtung die Form einer allgemein mit 177 bezeichneten Kniegelenkverbindung haben kann. Jede Kniegelenkverbindung 177 besteht aus Kniegelenkarmen 175 und 176 und einem Gelenkkörper in Form einer Spule 177a, die einen zylindrischen Körperteil 178, eine axiale Bohrung 179, welche sich durch diesen hindurcherstreckt und ein Paar Flansche 180 und 181 aufweist, die sich von den in Axial richtung gegenüberliegenden Enden des Körperteils 178 aus radial nach außen erstrecken. Die Kniegelenkarme 175 und 176 sind mit gebogenen Aussparungen 152 bzw. 183 in ihren Enden versehen, die mit der Spule 177a in Berührung stehen. Die gebogenen Aussparungen 182 und 183 haben eine Form, die der äußeren Oberfläche des zylindrischen Körperteils 178 des Spulenkörpers 177a angepasst ist. Man erkennt, daß dann, wenn die gebogenen Aussparungen 182 und 183 mit der Spule 177a in Berührung stehen, die Arme 175 und 176 eine begrenzte

Drehbewegung um die Spule 177a ausführen können. Die Aussparung 182 ist teilweise von Fingern 184 und 185 begrenzt, die den zylindrischen Körperteil 178 der Spule 177a teilweise umgeben, wenn die Kniegelenkverbindung 177 zusammengebaut ist. In gleicher Weise wird die Aussparung 183 von Fingern 186 und 187 begrenzt, die ebenfalls den zylindrischen Körper 178 der Spule 177a teilweise umgeben, wenn die Kniegelenkverbindung 177 zusammengebaut ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, erstrecken sich die Finger 185 und 187 von den Armen 175 bzw. 176 in axialer Richtung weiter weg als die Finger 184 und 186. Wenn somit die Kniegelenkverbindung zusammengebaut ist, lassen sich die Arme 175 und 176 zwischen den beiden Endstellungen verschwenken. In der einen Endstellung berühren die Finger 184 und 186 einander, während in der zweiten Endstellung die Finger 185 und 187 aneinander liegen. Man erkennt außerdem, daß die Enden 175a und 170a der Arme

175 bzw. 176 gebogen sind, so daß eine kreisrunde äußere Oberfläche entsteht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Kniegelenkverbindung 177 so gebaut, daß dann, wenn die Firger 184 und 186 aneinanderstoßen, die Kniegelenkverbindung eine V-förmige Gestalt hat, wobei die Arme 175 und 176 einen ersten Winkel zueinander einnehmen. Diese Lage entspricht der entspannten Lage, wie dies im folgenden noch näher erläutert wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform bilden dann, wenn die Kniegelenkarme 175 und 176 so weit verschwenkt werden, bis die Arme 185 und 187 aneinanderstoßen, die Kniegelenkarme 175 und

176 einen zweiten Winkel in bezug aufeinander bilden, der sich in die entgegengesetzte Richtung öffnet und sehr viel größer ist als der Winkel, der dann entsteht, wenn die Finger 184 und 186 aneinanderstoßen. Im einzelnen heißt das, daß die Kniegelenk-arme 175 und 176 dann, wenn die Finger 185 und

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aneinanderstoßen, etwas außer der Zentrierlage befinden und damit eine Lage einnehmen, in der die Kniegelenkverbindung nahezu eine maximale Kraft ausübt.

Der Spulenkörper 177 wird vorzugsweise aus einem Federmaterial hergestellt, dessen elastische Eigenschaften so gewählt sind, daß dann, wenn auf die Arme 175 und 176 Kraft in Richtung der Pfeile C und D ausgeübt wird, der zylindrische Körper 178 in einer Richtung quer zur Axialbohrung 179 zusammengepresst wird, wodurch die Bohrung 179 eine geringfügig ovale Gestalt erhält. Unter der Voraussetzung, daß die Elastizitätsgrenze des Materials der Spule 177a nicht überschritten wird, übt die Spule 177a Kraft in den Richtungen aus,die den durch die Pfeile C und D angezeigten entgegengesetzt sind.

Obgleich einzelne Kniegelenkverbindungen in der Verbindungsvorrichtung der hier beschriebenen Art verwendet werden können, wird die Kniegelenkverbindung vorzugsweise in einem Gurt angeordnet, wie dies in Fig. 9 und im Detail in Fig. dargestellt ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, können mehrere Kniegelenkverbindungen 177 zu einem V-Gurt 188 zusammengebaut werden, bei dem die Finger 184 und 186 einander berühren, wodurch die Kniegelenkverbindung 177 sich in der entspannten Lage befindet. Der Aufbau des V-Gurtes 188 ist am besten unter Bezugnahme auf die Figuren 8 und 10 zu erläutern, aus denen hervorgeht, daß mehrere Kniegelenkverbindungen 177 zu einem ausdehnbaren Gurt geformt werden können, wobei ein Elastomermaterial 192 benutzt wird, um die Kniegelenkverbindungen 177 zusammenzuhalten. Wie ersichtlich, sind eine Reihe einzelner, rund um den Umfang angeordneter Kniegelenkverbindungen 177 durch ein Elastomermaterial 192 miteinander verbunden, wobei Löcher 189 und 190 in den Armen 175 und Kanäle für miteinander verbundene Segmente aus Elastomermaterial 192 zwischen benachbarten Kniegelenken 177 benutzt werden.

Ebenfalls ist ersichtlich, daß auf den inneren Umfang des V-Gurtes 188 ein Brechriemen 172 aufgeformt ist. Der Brechriemen 172 kann natürlich auch ein separater Körper sein.

Aus Fig. 4 geht hervor, daß der V-Gurt 188, bevor der patrizen· förmige Kopfteil 70 in den matrizenförmigen Teil 98 eingesetzt wird, über den matrizenförmigen Kopfteil 70 und in die Aussparung 106 hineingeschoben wird. Bei dieser Konfiguration ist der V-Gurt 188 im wesentlichen vollständig von der Aussparung 106 im patrizenförraigen Kopfteil 70 umgeben. Man erkennt außerdem, daß der gebogene Endteil 175a des Arms mit einer Lageroberfläche 193 in Berührung steht, die einen Teil der Aussparung 106 bildet. Die Lageroberfläche 193 dient als Drehpunkt, um den sich der Arm 175 bewegt, wie dies im folgenden erläutert wird.

Sobald der V-Gurt 188 in der Aussparung 106 installiert worden ist, wird der matrizenförmige Teil 98 über den patrizenförmigen Kopfteil 70 geschoben, wobei die Aussparungen und 107 in Oberdeckung gebracht werden. Der die Fassung bildende Körper 109 wird dann mit der Oberfläche 110 des patrizenförmigen Kopfteils 70 in Berührung gebracht. Der keilförmige Ring 115 wird daraufhin an dem matrizenförmigen Teil 98 durch die Schweißnaht 116 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt kann sich der die Fassung bildende Körper 109 noch frei in bezug auf den patrizenförmigen Kopfteil 70 verschwenken oder bewegen, und zwar in universeller Weise. Somit ist eine Anpassung im Hinblick auf eine Fehlausrichtung zwischen der Rohrleitung, die mit dem die Fassung bildenden Körper 109 verbunden ist, und dem Körper, an dem der patrizenförmige Kopfteil 70 angebracht ist, noch möglich. Es wird außerdem daraufhingewiesen, daß zu diesem Zeitpunkt der verformbare Dichtungskörper 112 noch nicht in Eingriff gebracht ist.

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Sobald die richtige Ausrichtung des fassungbildenden Körpers 109 hergestellt ist, wird er wie folgt an Ort und Stelle sicher befestigt. Unter Verwendung des Kanals 171 in dem patrizenförmigen Kopfteil 70 wird die Blase 170 mit einem geeigneten Aufblasmittel aufgeblasen. Das Aufblasen der Blase 170 bewirkt, daß das gebogene Ende 175a des Kniegelenkarms 175 sich um die Lageroberfläche 193 dreht. Gleichzeitig drehen sich die Kniegelenkarme 175 und 176 um die Spule 177a und werden in radialer Richtung in eine Stellung nach außen gedrückt, in der sie fluchten. Ein weiteres Aufblasen oder Ausdehnen der Blase 170 drückt die Kniegelenkarme 175 und 176 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung. Zu diesem Zeitpunkt stehen die Finger 182 und 183 der Kniegelenkarme 175 und 176 in Berührung, d.h., die Kniegelenkarme 175 und 176 bilden einen Winkel, der sehr viel größer ist, jedoch in entgegengesetzte Richtung gerichtet ist wie der in Fig. 4 gezeigte. In diesem Zustand steht die Endoberfläche 175a des Kniegelenkarms 175 mit der Lageroberfläche 193 in der Aussparung des pa trizenförmigen Kopfteils 70 in Berührung, während die Endoberfläche 176a des Kniegelenkarms 176 die Lageroberfläche 194 in der Aussparung 107 des matrizenförmigen Teils 98 berührt. Da die Spule 177a eine Feder bildet, üben die Kniegelenkarme 175 und 176 offensichtlich gegen die Oberflächen193 bzw. 194 eine Kraft aus, die proportional dem Betrag der Kompression der Spulenfeder 177a ist. Die von den Kniegelenkverbindungen 177 ausgeübte Kraft drückt geeignete Anschlagoberflächen an dem patrizenförmigen Kopfteil 70 und dem matrizenförmigen Teil 98 gegeneinander, so daß sie in Berührung treten, wie dies beispielsweise bei 103 dargestellt ist.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, befinden sich die Kniegelenkarme 175 und 176 "über der Zentrierlage", d.h., sie sind nicht parallel fluchtend ausgerichtet. Diese über der Zentrierlage befindliche Stellung ist die gespannte Stellung, und

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in dieser Stellung drücken die Kniegelenkverbindungen 177 die Anschlagoberflachen an dem matrizenförmigen Teil 98 und dem patrizenförmigen Teil 70 gegeneinander, ohne daß von der Blase 170 eine Kraft ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt drückt der ringförmige Keilring 175, der an dem matrizenförmigen Teil 98 befestigt ist, den die Fassung bildenden Körper 109 gegen die Kugelsegraentoberflache 110 des patrizenförmigen Teils 70. Dies hat eine Verformung der verformbaren, vorzugsweise aus Netall bestehenden Dichtung 112 zur Folge. Vorzugsweise ist das Volumen der die verformbare Dichtung aufnehmenden Aussparung 111 geringfügig größer als das Volumen der verformbaren Dichtung 112, so daß letztere ausfließt, um dadurch die Aussparung 112 vollständig zu füllen und eine Strömungsmitteldichte Abdichtung zwischen dem patrizenförmigen Teil 70 und dem die Fassung bildenden Körper 109 zu erzeugen. Wenn die Dichtung 112 auf diese Weise verformt ist, ist der die Fassung bildende Körper 109 in seiner Lage verriegelt und lässt sich nicht bewegen.

Wenn nun der patrizenförmige Körper 70 von dem matrizenförmigen Körper 98 getrennt werden soll, muß die Kniegelenkverbindung 107 gelöst werden, d.h., die Verbindungen müssen in die in Fig. 4 gezeigte entspannte Stellung gebracht werden. Dies wird wie folgt erreicht. Mit der Aussparung 107 in dem matrizenförmigen Teil 98 ist eine ringförmige, radial nach innen gerichtete Aussparung 197 verbunden. In der Aussparung 197 ist eine ringförmige Entspannungsblase 198 angeordnet, die durch den Kanal 199, der sich durch den matrizenförmigen Teil 98 erstreckt, aufgeblasen werden kann. Wenn die Blase entleert wird, sobald die Blase 198 aufgefüllt wird, dann schnappt die Kniegelenkverbindung 177 in die "Außerzentrierlage" zurück, d.h., sie nimmt die in Fig. 4 dargestellte Konfiguration ein. Dadurch werden die Kräfte, die den patrizen-

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förmigen Teil 70 und den ma trizenförmigen Teil 98 gegeneinanderdrücken, beseitigt, so daß die Verbindungsvorrichtung auseinandergebaut werden kann.

In Fig. 6 ist eine geringfügig abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung zur Betätigung des V-Gurtes 188 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich der patrizenförmige Teil 70a geringfügig von dem pa trizenförmigen Teil 70, wie er in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Der patrizenförmige Teil 70a hat eine Aussparung 106a, die im allgemeinen der Aussparung 106 in den Figuren 4 und 5 entspricht, wobei die Aussparung 106a mit einer Aussparung in überdeckung steht, die der Aussparung 107 im matrizenförmigen Teil 98 entspricht. Mit der Aussparung 106a steht eine ringförmige, im allgemeinen axial verlaufende Aussparung 200 in Verbindung. In der Aussparung 200 wird ein ringförmiger Körper

201 verschiebbar aufgenommen, der eine konische Oberfläche

202 aufweist. An dem einen Ende des ringförmigen Körpers 201 ist durch eine Schraubverbindung eine Kolbenstange 203 befestigt, die sich durch einen Dichtungskörper 204 erstreckt und an ihrem anderen Ende mit dem Kolben 204 fest verbunden ist. Der Kolben 204 ist. in einem Kolbenzylinder 205 gleitend gelagert, so daß er in Abhängigkeit von der Hydraulikmittelbeaufschlagung in ihm eine Hin- und Herbewegung ausführt, wobei der Dichtungsring 209 zwischen dem Kolben 204 und den Wänden des Kolbenzylinders 205 eine flüssigkeitsdichte Abdichtung bildet. Ein Gewindestopfen 206 verschließt den Kolbenzylinder 205, wodurch eine erste Kammer 205a zwischen dem Stopfen 206 und dem Kolben 204 gebildet wird. Ein Durchgangskanal 208 führt von einer zweiten Kammer 207, die zwischen dem Kolben 204a und der Dichtung 204 ausgebildet ist, zum Außenraum des patrizenförmigen Teils 70a. Die Kammer 205a steht mit einem Kanal 209a in Verbindung, der zu einem Außenraum des patrizenförmigen Teils 70a führt.

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Man erkennt, daß dann, wenn Hydraulikmittel der Kammer 205a zugeführt wird, der Kolben 204 in axialer Richtung nach innen in Richtung auf die Aussparung 106a gepresst wird. Dies führt zu einer axialen Einwärtsbewegung der Kolbenstange 204 und des ringförmigen Körpers 201. Nenn in die Kammer 205a ein ausreichender Druck übertragen wird, kommt die konische Oberfläche 202 des ringförmigen Körpers 201 mit dem V-Gurt 188 in Berührung und drückt diesen in die entspannte Lage, d.h., in die Lage, in der die Kniegelenkarme 175 und 176 die Oberflächen 193 und 194 in dem patrizenförraigen Teil 70a und matrizenförmigen Teil 98 berühren. Wie im Falle der oben im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Ausführungsform so befinden sich auch hier die Kniegelenkarme 175 und 176 in ihrer "außerzentrischen Lage". In gleicher Weise hat die Dichtung 112 die die Dichtungs- und Verriegelungsfassung bildenden Körper 109 und den patrizenförmigen Teil 70a zusammen verformt. Um den V-Gurt 188 zu entspannen, wird nun Hydraulikmittel der Kammer 207 zugeleitet, wodurch der Kolben 204a in axialer Richtung nach außen bewegt wird und der ringförmige Körper 201 in die ringförmige Aussparung 200 zurückgezogen wird. Das Aufblasen der Blase 198 durch den Kanal 199 drückt dann den V-Gurt 188 über die Zentrierlage zurück in die in Fig. 4 gezeigte allgemeine Konfiguration, in der die Finger 184 und 186 aneinanderstoßen. Auf diese Weise wird die die Anschlagoberflächen, wie beispielsweise bei 103 gezeigt, in dem Patrizenteil 70a und dem Matrizenteil 98 beaufschlagende Kraft beseitigt, so daß die Vorrichtung auseinandergebaut werden kann.

Man erkennt, daß mehrere Kolben-Zylinder-Systeme, wie sie in Fig. 6 dargestellt und oben beschrieben worden sind, vorhanden sind, die im patrizenförmigen Teil 70a rund um den Umfang mit Abstand verteilt sind. Ferner sind die Systeme vorzugsweise in der Lage, gleichzeitig zu arbeiten, wodurch

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im wesentlichen gleiche Kräfte axial rund um den Umfang des ringförmigen Körpers 201 zur Einwirkung gelangen, um den Körper 201 daran zu hindern, in der Aussparung 200 eingespannt zu werden.

In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform einer Kraftbeaufschlagungsvorrichtung dargestellt, mit der die patrizenförmigen und ma trizenförmigen Körper der Verbindungsanordnung in dichtende Berührung gebracht werden können. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist eine Aussparung 106b vorgesehen, die der Aussparung 106 von Fig. 4 ähnlich ist und in einer Reihe im allgemeinen radial verlaufender Kammer 212 rund um den Umfang des patrizenförmigen Teils 70b in Verbindung steht. Ein Führungskörper 213 ist in den Kammern 212 durch einen Sprengring 214 befestigt, und die Abdichtung zwischen der Kammer 212 und dem äußeren des Führungskörpers 213 wird durch einen O-Ring 215 bewirkt. In einer zentralen öffnung im Führungskörper 213 ist eine Kolbenstange 216 gleitend gelagert. Die Abdichtung zwischen der Kolbenstange 216 und der öffnung wird mit Hilfe des Dichtungsrings 217 erreicht. Die Kolbenstange 216 ist an dem einen Ende an dem Kolben 218 befestigt. Der Kolben 218 dient dazu, den in radialer Richtung äußersten Teil der Kammern 212 in die Kammern 219 und 220 aufzuteilen, wobei die Kammer 219 durch den Kanal 221 mit Hydraulikmittel beaufschlagt wird, während die Kammer 220 ihre Hydraulikmittelbeaufschlagung durch den Kanal 222 erhält. Man erkennt, daß dann, wenn Hydraulikmittel der Kammer 219 zugeführt wird, der Kolben 218 sich in eine durch den Pfeil E angedeutete Richtung bewegt, während dann, wenn Hydraulikmittel der Kammer 220 zugeführt wird, sich der Kolben 218 in eine Richtung bewegt, die der durch den Pfeil E angedeuteten entgegengesetzt ist.

Das Ende der Kolbenstange 216, das von dem Kolben 218 ent-

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~²⁹"

fernt liegt, bildet eine Fassung 223, in der eine Kugel 224 sitzt. Die Kugel 224 ist «it einer Stange 225 verbunden, die ihrerseits «it einem Bügel körper 226 in Verbindung steht. Der Bügelkörper 226, der am besten aus Fig. 12 ersichtlich ist, hat mit Abstand getrennte Arme 227 und 228, in denen sich Bohrungen 229 bzw. 230 befinden. Bei der in den Figuren 7 und 12 dargestellten Ausführungsform unterscheiden sich die Spul körper 177a geringfügig von den in Figur 8 gezeigten. Zusätzlich zu dem zylindrischen Körperteil 178a, den Flanschen 180a und 181a sowie der Bohrung 170a ist die Spule 177a mit axial vorstehenden Naben 231 und 232 versehen. Wie aus Fig. hervorgeht, erstreckt sich die Nabe 231 in die Bohrung 229 des Arms 227 des Bügels 226 hinein, während die Nabe 232 in die Bohrung 230 des Arms 228 des Bügels 226 eingreift. Somit wird deutlich, da3 die Spulen 177a abwechselnd rund um den Umfang zwischen den mit Abstand rund um den Umfang befindlichen Bügel körpern 226 angeordnet sind. Da die Kolben 218 gleichzeitig arbeiten können, ergibt sich, daß die Spulen 177a alle gleichzeitig radial nach außen oder nach innen bewegt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Kolben 218. Dies hat natürlich eine Bewegung der Kniegelenkarme 175 und 176 in die gespannte und ungespannte oder aus der gespannten und ungespannten Stellung zur Folge, wie dies im obigen beschrieben wurde.

Obgleich bei den in den Figuren 4, 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen die Kniegelenkverbindungen 177 in sich ringförmig erstreckenden Aussparungen im patrizenförmigen Teil der Verbindungsvorrichtung angeordnet gezeigt sind, versteht es sich, daß die einzelnen Kniegelenkverbindungen auch in einzelnen, rund um den Umfang mit Abstand getrennten Aussparungen des patrizenförmigen Körpers gelagert werden könnten, wobei der matrizenförmige Körper mit in Oberdeckung kommenden

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Aussparungen versehen ist, sobald die patrizenförmigen und ma trizenförmigen Körper in Oberdeckung gebracht werden. In diesen Fällen würde jede Kugel gelenkverbindung vorzugsweise gleichzeitig jedoch einzeln betätigt werden, um das Spannen und Entspannen und damit den Eingriff und Außereingriff der Anschlagflächen in den patrizenförmigen und matrizenförmigen Teilen der Verbindungsvorrichtung zu bewirken.

Obgleich die detailierte Beschreibung der Kraftbeaufschlagungs· vorrichtung, also der Kniegelenkverbindungen unter Bezugnahme auf die Verbindungsanordnung erfolgt ist, die eine Universalbewegung ermöglicht, d.h., unter Bezugnahme auf die in Fig. gezeigte Vorrichtung 18, versteht es sich, daß die Kraftbeaufschlagungsvorrichtung, d.h., die Kniegelenkverbindungsanordnung, die in den Ausführungsformen der Figuren 4, 5, 6 und 7 dargestellt ist, gleichermaßen geeignet ist für eine nicht anlenkende Verbindungsanordnung, wie sie beispielsweise die Anordnung 14 in Fig. 1 darstellt. Somit könnten beispielsweise alle Kniegelenkverbindungsanordnungen und Einrichtungen zur Betätigung derselben in genau derselben Weise verwendet werden, wie dies bei den Ausführungsformen der Figuren 4, 5, 6 und 7 beschrieben wurde, den patrizenförmigen Körper 34 und den matrizenförmigen Körper 20 so weit zusammenzupressen, bis die in ihnen vorhandenen Anschlagoberflächen berührt werden.

Bei der obigen Beschreibung der Kniegelenkverbindungen 177 wurde insbesondere auf die Tatsache Bezug genommen, daß die Spule 177a vorzugsweise aus einem federähnlichen Material hergestellt ist, das eine ausreichende Elastizität besitzt, so daß es in einem gewissen Ausmaß verformt werden kann, ohne daß eine permanente Verformung stattfindet. Es versteht sich jedoch, daß die Konstruktion der Spule oder Gelenkkörpers, der in den Kniegelenkverbindungen verwendet wird, nicht auf

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das Material beschränkt ist, das diesen oben beschriebenen Elastizitätsgrad besitzt, d.h., eine Feder darstellt. So könnte beispielsweise der Gelenkkörper auch aus einem im wesentlichen unelastischem Material hergestellt sein und sogar ein starrer Körper sein, der keine axiale Durchgangsbohrung aufweist, wie sie für die Spule 177a gezeigt wurde. In einem solchen Fall wUrde die Länge der Kniegelenkverbindung, wenn die Arme sich in der Fluchtungslage befinden, d.h., parallel gerichtet sind, größer sein müssen als der Abstand zwischen den Lageroberflächen, die in den in Oberdeckung stehenden Aussparungen des patrizenförmigen und matrizenförmigen Teils der Verbindungsvorrichtung vorhanden sind und an denen die Enden der Kniegelenkarme anliegen, sobald die patrizenförmigen und matrizenförmigen Körper vollständig berührt werden. Dazu kommt, daß es notwendig sein würde, eine auf die Kniegelenkverbindungen einwirkende Kraft aufrechtzuerhalten, die im allgemeinen quer zur Längsachse der Verbindung gerichtet ist, um die Enden der Kniegelenkarme ständig mit den Lageroberflächen in den Aussparungen der patrizenförmigen und matrizenförmigen Teile in Berührung zu halten, um dadurch eine dichte Anlage der Anschlagoberflächen der patrizenförmigen und matrizenförmigen Teile der Verbindungsvorrichtung sicherzustellen. Daher wird die Verwendung eines federähnlichen Materials zur Bildung des Gelenkkörpers der Kniegelenkverbindung besonders bevorzugt, da die in der zusammengedrückten Feder gespeicherte Energie, wenn die Kniegelenkverbindung gespannt ist, eine konstante Kraft ausübt, die die Anschlagoberflächen an den patrizenförmigen und matrizenförmigen Teilen in Berührung hält. Die Verwendung einer Feder als Gelenkkörper hat weitere andere Vorteile. Zum einen brauchen die Bearbeitungstoleranzen der Einzelteile nicht so klein gehalten zu werden, da das Elastizitätsvermögen des Gelenkkörpers eine gewisse Schwankung in den Toleranzen auffangen kann. Dazu kommt, daß dann, wenn die Kniegelenkver-

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bindung eine Feder als Gelenkkörpe" verwendet, sich die Verbindung dehnen und zusammenziehen kann, ohne daß die Dichtung verloren geht, und daß ferner das Zusammenpressen oder Ausdehnen der Feder alle Maßänderungen kompensiert, die aufgrund der Erwärmung, Abkühlung oder Druckschwankungen im System auftreten. Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn der Gelenkkörper nicht aus einem Federmaterial hergestellt ist, nicht die Möglichkeit besteht, die Kniegelenkverbindungen in der oben beschriebenen Weise in der liberzentri erten Stellung zu spannen. In dieser Hinsicht ist festzustellen, daß dann, wenn sich die Kniegelenkverbindungen aus der entspannten Lage in die überzentrierte Lage bewegen, der Federkörper zusammengepresst wird, d.h., eine mehr ovale Konfiguration annimmt. Wenn der Gelenkkörper aus einem unelastischen Material hergestellt würde, wäre es nicht möglich, Kniegelenkverbindungen in die überzentrierte, gespannte Lage zu bringen und trotzdem die pa trizenförmigen und ma trizenförmigen Körper in dichter Berührung zu halten. Wenn beispielsweise die Länge zwischen den Lageroberflächen in den Aussparungen der patrizenförmigen und matrizenförmigen Teile kleiner wäre als die axiale Länge der nicht elastischen Kniehebel gelenke, sobald die Arme sich in paralleler Ausrichtung befinden, dann wurden die Lagerenden der Kniegelenkarme sich in die Lageroberflächen eingraben, sobald die nicht elastischen Kniegelenkverbindungen in die parallele Fluchtungslage bewegt wurden. Eine weitere Bewegung der nicht elastischen oder nicht federnden Kniegelenkverbindungen in radialer Richtung nach außen würde dazu führen, daß sich die Lagerenden der Kniegelenkarme von den Lageroberflächen an den patrizenförmigen und matrizenförmigen Teilen wegbewegen. Somit würde dann durch die Kniegelenkverbindungen keine Kraft mehr ausgeübt werden, die die patrizenförmigen und matrizenförmigen Körper in gegensei tigern Eingriff hält.

Obgleich bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Gelenkkörper der Kniegelenkverbindung die elastische

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Spannvorrichtung bildet, besteht die Möglichkeit, daß die Kniegelenkverbindungen so gebaut werden, daß einer oder beide Kniegelenkarme anstelle des Gelenkkörpers mit elastischen oder Federeigenschaften versehen werden. So könnten beispielsweise die Lagerenden der Kniegelenkarme mit federnden Rollen, Kugellagern, Stößeln, etc. versehen werden, die in die axialen Enden der Kniegelenkarme hineingepresst werden, jedoch aufgrund einer Spannvorrichtung im Inneren der Kniegelenkarme dieselbe Wirkung ausüben, die oben im Zusammenhang mit den Kniegelenkverbindungen beschrieben wurde, bei denen der Gelenk körper eine Feder ist. Im allgemeinen ist es nur erforderlich, daß die Kniegelenkverbindungen mit einer Spannvorrichtung versehen werden, die der Kniegelenkverbindung elastische Eigenschaften verleit, d.h., zu einer Kniegelenkverbindung führt, welche sich axial zusammenpressen lässt, sobald die Kniegelenkarme parallel liegen, ohne daß dadurch eine permanente Verformung stattfindet.

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Claims

PATENTANSPROCHE

M.ι Gleitverbindungsanordnung, gekennzeichnet durch einen ersten rohrförmigen Körper (48), einen zweiten rohrförmigen Körper (46), der teleskopartig und konzentrisch in dem ersten rohrförmigen Körper verschiebbar gelagert ist, so daß zwischen den beiden Körpern ein Ringraum entsteht, und durch eine Vorrichtung (148), die in dem Ringraum angeordnet ist und den ersten und den zweiten rohrförmigen Körper (48, 46) wahlweise gegen relative Axial bewegung festlegt und eine Abdichtung zwischen dem ersten und dem zweiten rohrförmigen Körper bewirkt sowie Mittel aufweist, die eine überbrückende Schweißnaht (164) in dem Ringraum zwischen dem ersten und dem zweiten rohrförmigen Körper bilden.
2. Gleitverbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste rohrförraige Körper (48) eine sich ringförmig erstreckende, radial nach innen gerichtete Rippe (140) aufweist, und daß auf dem zweiten rohrförmigen Körper (46) zwischen der Rippe (140) und dem zweiten rohrförmigen Körper eine aus Hartlotmaterial bestehende HUI se (138) angeordnet ist, wobei die Überbrückende Schweißnaht

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(164) sich im allgemeinen von der Rippe weg erstreckt.
3. Gleitverbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem ersten rohrförmigen Körper (48) eine Reihe rund um den Umfang mit Abstand getrennte und durch die ringförmige Rippe (140) hindurchlaufende Bohrungen (148) befinden, daß in jeder dieser Bohrungen (148) eine Stößel vorrichtung (152) angeordnet ist, daß eine Spannvorrichtung (153) vorgesehen ist, mit der die Stößel mit der Hartlothülse (138) in Berührung bringbar sind, und daß eine Einrichtung (157, 159, 160) vorhanden ist, durch die ein Schmelzen der Hartlothülse (138) in der Nähe der Rippe (140) bewirkbar ist.
4. Gleitverbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (152) aus einem schmelzbaren Material bestehen.
5. Vorrichtung zum Verbinden eines ersten und eines zweiten rohrförmigen Körpers, gekennzeichnet durch einen matrizenförmigen Körpers (20) mit einem Durchgangskanal, der erste und zweite Endöffnungen bildet, ferner durch einen patrizenförmigen Körper (34) mit einem Durchgangskanal (35),wobei das eine Ende des patrizenförmigen Körpers mit dem ersten rohrförmigen Körper (48) verbindbar ist und das andere Ende des patrizenförmigen Körpers (34) in dem ersten Ende des matrizenförmigen Körpers (20) aufgenommen wird, ferner durch eine Anschlageinrichtung zur Begrenzung der Bewegung des patrizenförmigen Körpers in den matrizenförmigen Körper und durch eine Vorrichtung, die zwischen dem patrizenförmigen Körper und dem matrizenförmigen Körper angeordnetist und dazu dient, die Anschlageinrichtung in Berührung zu bringen.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Dichtungseinrichtung (40), die zwischen dem matrizenförmigen Körper (20) und dem patrizenförmigen Körper (34) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der matrizenförmige Körper (20) eine innere, ringförmige, sich in etwa radial erstreckende Aussparung (44) aufweist, daß der patrizenförmige Körper (34) eine äußere, ringförmige, sich in etwa radial erstreckende Aussparung (42) aufweist, daß die Aussparungen (42, 44) in dem matrizenförmigen und dem patrizenförmigen Körper sich in Oberdeckung befinden, wenn der patrizenförmige Körper in dem matrizenförmigen Körper sitzt, daß die Vorrichtung, mit der die Anschlageinrichtungen in Berührung bringbar sind, eine Kraftübertragungseinrichtung (46) aufweist, die mit den Berührungsoberflächen, welche die Aussparungen (42, 44) in den patrizenförmigen und matrizenförmigen Körpern begrenzen, zusammenwirkt, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (46) mehrere rund um den Umfang mit Abstand getrennte Kniegelenkverbindungen (177) aufweist, die erste und zweite Kniegelenkarme (175, 176) besitzen, welche um einen Gelenkkörper (177a) verschwenkbar sind, daß die Kniegelenkverbindung (177) zwischen einer ersten Stellung, in der die ersten und zweiten Kniegelenkarme (175, 176) einen ersten Winkel einschließen, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der die ersten und zweiten Kniegelenkarme einen zweiten Winkel einschließen und dasjenige Ende des ersten Arnes (175), das von dem Gelenkkörper (177a) entfernt liegt, mit der Berührungsoberfläche der sich in radialer Richtung erstreckenden Aussparung in einem der beiden Körper in Berührung steht, während dasjenige Ende des zweiten Armes (176),

das von dem Gelenkkörper (177a) entfernt liegt, mit der Berührungsoberfläche in der sich in radialer Richtung erstreckenden Aussparung in dem anderen der beiden Körper in Berührung steht, und daß eine Vorrichtung (170) vorhanden ist, durch die die Kniegelenkverbindung (177) aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegbar ist, wobei die Kniegelenkverbindung im allgemeinen axial elastisch zusammenpressbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkörper (177a) ein Fedenäement ist, das zwischen den Kniegelenkarmen (175, 176) zusammengepresst ist, wenn sich die Kniegelenkverbindung (177) in der zweiten Stellung befindet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die KraftUbertragungsvorrichtung (46) einen Gurt (188) aus solchen Kniegelenkverbindungen (177) aufweist, die sich in der ersten Stellung befinden und durch ein Elastomermaterial (192) verbunden sind, und daß der Gurt in einer ringförmigen Aussparung des patrizenförmigen Körpers (34) aufnehmbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine ringförmige, aufblasbare Blase (170), die in der sich in radialer Richtung erstreckenden Aussparung des patrizenförmigen Körpers (34) angeordnet ist und radial innerhalb des Gurtes (188) liegt, und durch eine Vorrichtung (171) zum Aufblasen der Blase (170) zur Verformung des Gurtes (188) in radialer Richtung nach außen, wodurch die Kniegelenkverbindungen (177) in die zweite Stellung bewegbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (197) zur Verformung des Gurtes (188) in radialer

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Richtung nach innen, wodurch die Kniegelenkverbindungen (177) in die erste Stellung bewegbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der patrizenförmige Körper (70) eine äußere Kugelsegmentoberfläche (110) auf demjenigen Ende aufweist, das in dem matrizenförmigen Körper (98) steckt, daß ferner eine eine Fassung bildende Einrichtung (109) vorgesehen ist, in der sich ein Durchgangskanal befindet und deren Fassung mit der Kugel-Segmentoberfläche (110) des patrizenförmigen Körpers (70) in Berührung bringbar ist und die mit dem zweiten rohrförmigen Körper (46) verbindbar ist und in dem zweiten offenen Ende des matrizenförmigen Körpers (98) sitzt, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit der die Trennung der die Fassung bildenden Einrichtung (109) und des patrizenförmigen Körpers (70) verhinderbar ist, sobald der patrizenförmige Körper und die Fassung in Eingriff stehen, während gleichzeitig eine relative Universalbewegung der die Fassung bildenden Einrichtung (109) und des patrizenförmigen Körpers (70) ermöglicht wird.
13. Vorrichtung nach An^*uh12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fassung bildende Einrichtung (109) eine innere Kugelsegmentoberfläche (113) aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine verformbare Dichtung (112), die zwischen der inneren Kugelsegmentoberfläche (113) und der äußeren Kugel Segmentoberfläche (110) vorgehen ist und dazu dient, die die Fassung bildende Einrichtung (109) gegen den patrizenförmigen Körper (70) abzudichten, wenn sich die Anschlageinrichtungen berühren.

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