DE2857131C2

DE2857131C2 - Device for connecting two pipe ends

Info

Publication number: DE2857131C2
Application number: DE19782857131
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(Grad.) 4040 Neuss Weinhold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1978-01-31
Publication date: 1982-01-14
Also published as: DE2857131B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden entsprechend den im Oberbegriff des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmalen.The invention relates to a device for connecting two pipe ends according to the preamble of claim 1 contained features.

Aus der DE-AS 21 47 925 ist zunächst eine Vorrichtung anderer Art bekanntgeworden, bei der nur der Muffenteil gegenüber dem einen Rohrende in axialer Richtung verschiebbar ist. Der Muffenteil hat einen nach innen ragenden Anschlagring, der einen Ringbund an dem dem Muffenteil zugeordneten Rohrende hintergreift. Ein Verschwenken der mit dieser Vorrichtung verbundenen Rohrenden um einen bestimmten Winkel gegeneinander ist nicht möglich.From DE-AS 21 47 925 a device of a different type is first known in which only the Socket part is displaceable in the axial direction with respect to one pipe end. The socket part has one inwardly protruding stop ring, which has an annular collar on the pipe end assigned to the socket part engages behind. A pivoting of the pipe ends connected to this device about a certain one Angle against each other is not possible.

In der GB-PS 14 03 027 ist eine zum Verbinden zweier Rohrenden dienende Vorrichtung beschrieben, die in ihrem einem Muffenteil zugeordneten Bereich zwei zusammenwirkende Keiflächen aufweist. Zulmindest eine der Keilflächen ist Bestandteil eines auch nach dem Aufschieben über einen Anschlagring drehbar verbleibenden geschlitzten Ringes. Abgesehen davon, daß der Muffenteil und der Anschlußteil aufgrund ihrer konstruktiven Ausführung technisch sehr aufwendig sind und viel Raum beanspruchen, ist auch die Handhabung dieser bekannten Vorrichtung vedrhältnismäßig umständlich. Bei abgeschaltetem Betriebsdruck ist ein unkontrolliertes Ineinanderschieben der ineinander gesteckten Rohrenden möglich, was unter anderem auch zu einer Verstellung des vorgegebenen Schwenkwinkels führen kann.In GB-PS 14 03 027 a device serving to connect two pipe ends is described, which has two cooperating wedge surfaces in its area assigned to a socket part. At least one of the wedge surfaces is part of a rotatable even after being pushed on via a stop ring remaining slotted ring. Apart from the fact that the socket part and the connecting part due to their constructive execution are technically very complex and take up a lot of space, is also the Handling of this known device is relatively cumbersome. With the operating pressure switched off an uncontrolled pushing into one another of the nested pipe ends is possible, which among other things can also lead to an adjustment of the specified pivot angle.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung sind der Steckteil und der mit diesem zusammenwirkende Muffenteil jeweils kugelsegmentförmig ausgebildet Der Steckteil ist mit einer Oberwurfhülse versehen, die an weiteren Kugelsegmentflächen angreift und die mit einem Außengewinde des Muffenteils verschraubbar ist Es werden hier also in verhältnismäßig großem Umfang kugelsegmentförmige Lagerflächen benötigt mit denen sich in relativ kleinem Bereich eine Verschwenkbarkeit erzielen läßt Der hierfür erforderliche Aufwand istIn a further known device, the plug-in part and the one that interacts with it The socket part is designed in the shape of a segment of a ball attacks further spherical segment surfaces and which can be screwed to an external thread of the socket part So there are required here to a relatively large extent spherical segment-shaped bearing surfaces with which pivotability can be achieved in a relatively small area. The effort required for this is

ίο verhätnismäßig groß, und es ist auch nachteilig, daß aufgrund der notwendigen Verschraubung ein schnelles Lösen und Trennen der Rohrverbindung nicht gewährleistet ist
Schließlich ist noch aus der FR-PS 23 19 070 eine Vorrichtung bekanntgeworden, die entsprechend den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen ausgebildet ist und bei der somit ein den Lagerring umgebender Muffenteil gegenüber dem Lagerring und dem Rohrende axial verschiebbar ist wobei der Muffenteil mit einem nach innen ragenden Anschlagring den Lagerring hintergreift Letzterer ist kugelsegmentförmig, so daß eine Verschwenkbarkeit der mit der Vorrichtung verbundenen Rohrenden gewährleistet ist. Auch ist diese Vorrichtung schnell und einfach zu betätigen, da sich Muffenteil und Steckteil mit Hilfe eines Verschlusses verbinden lassen, der aus die Vorrichtung umgebenden Teilschalen und einem Spannhebelverschluß besteht.
Allerdings hat die letztgenannte Vorrichtung den Nachteil, daß bei abgeschaltetem Betriebsdruck das im Muffenteil verschwenkbar angeordnete Rohrende nicht gegen ein unkontrolliertes Verschieben in axialer Richtung und damit insbesondere auch gegen ein Verlassen der bisherigen Schwenkstellung gesichert ist.ίο relatively large, and it is also disadvantageous that a quick loosening and separating of the pipe connection is not guaranteed due to the necessary screw connection
Finally, from FR-PS 23 19 070 a device has become known which is designed according to the features mentioned in the preamble of claim 1 and in which a sleeve part surrounding the bearing ring is axially displaceable relative to the bearing ring and the pipe end inwardly projecting stop ring engages behind the bearing ring. The latter is spherical segment-shaped, so that pivotability of the pipe ends connected to the device is guaranteed. This device can also be operated quickly and easily, since the socket part and the plug-in part can be connected with the aid of a lock, which consists of partial shells surrounding the device and a clamping lever lock.
However, the last-mentioned device has the disadvantage that when the operating pressure is switched off, the pipe end pivotably arranged in the socket part is not secured against uncontrolled displacement in the axial direction and thus in particular against leaving the previous pivot position.

Hierdurch kann es unter anderem auch zu Undichtigkeiten kommen.This can lead to leaks, among other things.

Im übrigen ist es bei der bekannten Vorrichtung selbst noch nicht möglich, den jeweils gewünschten Schwenkwinkel vorher einzustellen und diesen Winkel später auch unabhängig von der Größe des jeweils herrschenden Betriebsdruckes beizubehalten.In addition, it is not yet possible in the known device itself to set the pivot angle desired in each case set beforehand and this angle later regardless of the size of the prevailing Maintain operating pressure.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmalen dahingehend zu verbessern, daß der Schwenkwinkel vorab einstellbar ist.Proceeding from this, the invention had the object of providing a device with the in the preamble of Features contained in claim 1 to the effect that the pivot angle can be adjusted in advance is.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale in vollem Umfang gelöst. Bereits vor der Montage können die geneigte Ringfläche am Lagerring und die geneigte Anschlagfläche im Muffenteil so gegeneinander gedreht werden, daß sich der gewünschte Schwenkwinkel ergibt. Im übrigen wird durch die zwischen dem Lagerring des einen Rohrendes und dem den anderen Rohrende zugeordneten Anschlußteil vorgesehene Abstützung gewährleistet, daß die geneigten Flächen auch in montiertem Zustand reibend aneinander anliegen. Hierdurch wird eine ungewollte Verstellung des vorab eingestellten Schwenkwinkels verhindert oder zumindest erschwert, wenn z. B. im Verlauf der Montage zunächst Keillängen einer Gesamtleitung aus einzelnen Leitungsstücken miteinander verbunden wurden und sich dann die Endmontage der gesamten Leitung anschließt. Vorteilhaft ist es ferner, daß bei vollständig montierter Leitung auch im drucklosen Zustand derselben das Aneinanderliegen der Keilflächen und hiermit das Verbleiben des kugelsegmentförmigen Lagerringes im Bereich der zugeordneten LagerflächeThis object is fully achieved by the features contained in the characterizing part of claim 1 Scope solved. The inclined ring surface on the bearing ring and the inclined Stop surface in the socket part are rotated against each other so that the desired pivot angle results. In addition, between the bearing ring of one pipe end and the other pipe end associated connection part provided support ensures that the inclined surfaces in in the assembled state rubbing against each other. This is an unwanted adjustment of the advance Prevented set pivot angle or at least made more difficult if z. B. in the course of assembly initially wedge lengths of an overall line from individual line pieces were connected to one another and the final assembly of the entire line then follows. It is also advantageous that when completely mounted line, even in the unpressurized state, the contact of the wedge surfaces and This means that the spherical segment-shaped bearing ring remains in the area of the associated bearing surface

des Muffenteils gesichert ist.the socket part is secured.

Die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar.The features contained in the subclaims represent advantageous embodiments of the invention.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigenA particularly preferred embodiment of the invention is described in greater detail below with reference to a drawing described. Show in detail

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in Schwenkstellung der Rohrenden,F i g. 1 shows a longitudinal section through the device in the pivoted position of the pipe ends,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in koaxialer Stellung der Rohrenden. 1 οF i g. 2 shows a longitudinal section through the device in the coaxial position of the pipe ends. 1 ο

Das eic«? Rohende 10 ist mit einem Lagerring 11 versehen, der an seinem äußeren Umfang kugelsegmentförmig ist und eine Ringnut 12 aufweist, in die eine Ringdichtung 13 eingelassen istThe eic «? Rohende 10 is with a bearing ring 11 provided, which is spherical segment-shaped on its outer circumference and has an annular groove 12 into which a Ring seal 13 is embedded

Der Lagerring 11 ist mit einem Muffenteil 14 umgeben, der an seiner Innenseite eine der Form des Lagerrings U angepaßte Lagerfläche 15 aufweist und seinem einen Ende mit einem nach innen ragenden Anschlagring 16 versehen ist Der lichte Innendurchmesser des letzteren ist so bemessen, daß für ein Verschwenken des Rohrendes 10 innerhalb des Muffenteils 14 ausreichend Raum vorhanden ist, während in jedem Fall der Lagerring 11 in axialer Richtung hintergriffen wird.The bearing ring 11 is surrounded by a sleeve part 14 which has a shape of the on its inside Has bearing ring U adapted bearing surface 15 and one end with an inwardly protruding Stop ring 16 is provided The clear inner diameter of the latter is dimensioned so that for a Pivoting of the pipe end 10 within the socket part 14 there is sufficient space, while in each case the bearing ring 11 is engaged from behind in the axial direction.

Der Lagerring 11 hat an seiner dem Anschlagring 16 zugewandten Seite eine gegenüber der Durchmesserebene des Rohrendes 10 geneigte Ringfläche 17. Zwischen dem Lagerring 11 und dem Anschlagring 16 ist ein Keilring 18 eingesetzt, dessen dem Lagerring 11 zugewandte Seite als ebenfalls geneigte Anschlagfläche 19 ausgebildet ist. Der Keilring 18 ist mit Hilfe von Stiften 32, von denen hier nur einer dargestellt ist, innerhalb des Muffenteils 14 gegen Verdrehung und axiale Verschiebung gesichert. Die Anschlagfläche 19 und die Ringfläche 17 können gegebenenfalls aufgerauht sein, um durch Vergrößerung der Reibung eine Drehbarkeit zwischen dem Rohrende 10 und dem Muffenteil 14 während des Betriebes herabzusetzen.On its side facing the stop ring 16, the bearing ring 11 has an annular surface 17 which is inclined with respect to the diameter plane of the pipe end 10. A wedge ring 18 is inserted between the bearing ring 11 and the stop ring 16, the bearing ring 11 of which facing side is designed as a likewise inclined stop surface 19. The wedge ring 18 is with the help of Pins 32, of which only one is shown here, against rotation and within the socket part 14 axial displacement secured. The stop surface 19 and the annular surface 17 can optionally be roughened be to by increasing the friction a rotatability between the pipe end 10 and the Reduce socket part 14 during operation.

Das andere Rohrende 20 ist mit einem Anschlußteil 21 versehen, der als in den Muffenteil 14 passender Steckteil ausgebildet ist. Zur Abdichtung zwischen diesen Teilen dient eine weitere, ebenfalls in eine Ringnut 22 eingelassene Ringdichtung 23.The other pipe end 20 is provided with a connection part 21 which fits more closely than in the socket part 14 Male part is formed. Another, also in one, is used to seal between these parts Ring groove 22 recessed ring seal 23.

Der Anschlußteil 21 ist mit einem äußeren Ringbund 24 versehen. Ein weiterer Ringbund 25 befindet sich am äußeren Umfang des Muffenteils 14. Zum Zusammenhalten von Muffenteil 14 und Anschlußteil 21 dienen Teilschalen 26 und 27, die an einer Seite gelenkig miteinander verbunden und an ihren anderen Seiten mittels eines hier nicht dargestellten Spannhebelver-Schlusses verschließbar sind. Die Teilschalen 26 haben radial nach innen ragende Flansche 28, die die Ringbunde 24 und 25 hintergreifen.The connecting part 21 is provided with an outer annular collar 24. Another collar 25 is located on outer circumference of the socket part 14 to hold the socket part 14 and connecting part 21 together Part-shells 26 and 27, which are hinged together on one side and on their other sides can be closed by means of a clamping lever closure, not shown here. The partial shells 26 have radially inwardly projecting flanges 28 which engage behind the annular collars 24 and 25.

In den Lagerring 11 ist ein Innenring 33 eingesetzt und durch Schweißung befestigt. An der dem Anschlußteil 21 zugewandten Seite des Lagerringes 11 steht der Innenring 33 ein Stück hervor. Der hervorstehende Teil bildet eine äußere kugelsegmentförmige Stützfläche 34, die ringförmig über den Umfang verläuft und deren Radius r dem Innendurchmesser des Lagerringes 11 entspricht. Der Innenring 34 ragt etwa bis zur halben axialen Länge des Lagerringes 11 in diesen hinein und stößt an die Stirnfläche des Rohrendes 10, das von der anderen Seite in den Lagerring 11 eingesetzt ist.An inner ring 33 is inserted into the bearing ring 11 and fastened by welding. On the side of the bearing ring 11 facing the connecting part 21, the inner ring 33 protrudes a little. The protruding part forms an outer spherical segment-shaped support surface 34, which extends annularly over the circumference and whose radius r corresponds to the inner diameter of the bearing ring 11. The inner ring 34 protrudes into the bearing ring 11 up to approximately half the axial length thereof and abuts the end face of the pipe end 10, which is inserted into the bearing ring 11 from the other side.

Der Anschlußteil 21 hat an seiner dem Lagerring 11 zugewandten Seite eine Gegenfläche 35 mit demselben Radius r, an der die Stützfläche 34 anliegt.
Die Vorrichtung hat somit folgende Arbeitsweise:
Die Neigung der Ringfläche 17 des Lagerringes 11 gegenüber einer genau radialen Durchmesserebene desselben sowie die Neigung der Anschlagfläche 19 des Keilringes 18 gegenüber einer genau radialen Durchmesserebene desselben gleichen sich aus, wie es die in F i g. 2 dargestellte koaxiale Lage der beiden RohrendenOn its side facing the bearing ring 11, the connecting part 21 has a mating surface 35 with the same radius r on which the support surface 34 rests.
The device thus works as follows:
The inclination of the annular surface 17 of the bearing ring 11 with respect to an exactly radial diameter plane of the same and the inclination of the stop surface 19 of the wedge ring 18 with respect to an exactly radial diameter plane of the same balance out, as is the case in FIG. 2 shown coaxial position of the two pipe ends

10 und 20 erkennen läßt Demgegenüber zeigt F i g. 1 die größte erreichbare Schwenkstellung, in der sich die Neigungen der Ringfläche 17 und der Anschlagfläche 19 gegenüber einer radialen Durchmesserebene vo!l addieren. Zwischen diesen beiden Stellungen läßt sich der gewünschte Schwenkwinkel durch entsprechende relative Drehung zwischen dem Lagerring 11 und dem Keilring 18 bzw. dem mit diesem verbundenen Muffenteil 14 vorgeben. In jeder Schrägstellung liegen die Ringfläche 17 und die Anschlagfläche 19 voll aneinander an.10 and 20 shows, in contrast, FIG. 1 the greatest achievable pivot position in which the Inclinations of the annular surface 17 and the stop surface 19 with respect to a radial diameter plane v! L add. The desired swivel angle can be set between these two positions by using the appropriate relative rotation between the bearing ring 11 and the wedge ring 18 or the one connected to it Specify socket part 14. In every inclined position, the annular surface 17 and the stop surface 19 are fully to each other.

Gleichzeitig ist der Lagerring 11 über die Stützfläche 34 seines Innenringes 33 in jeder Schwenkstellung auch gegenüber dem Anschlußteil 21 in axialer Richtung abgestützt Wie F i g. 1 erkennen läßt, ist der Radius r der Stützfläche 34 und der Gegenfläche 35 kleiner als der dort eingezeichnete Radius R. In der in Fig.! gezeigten Stellung geht der Radius R von einem Drehoder Kippunkt aus, der durch den entsprechenden Auflagepunkt des Lagerringes 11 an der Lagerfläche 15 des Muffenteils 14 gebildet ist. Um diesen Punkt könnte der Lagerring 11 bei zu geringem oder fehlendem Betriebsdruck innerhalb des Muffenteils 14 kippen, wenn man das nicht anderweitig befestigte oder gehaltene Rohrende 10 nach unten bewegen würde. Der verhältnismäßig wenig gekrümmte kugelsegmentförmige Außenumfang des Lagerringes 15 und damit die Ringdichtung 13 können dann im unteren Bereich die Lagerfläche 15 des Muffenteils 14 verlassen und sich in Richtung auf den Anschlußteil 21 bewegen, denn in diesem Bereich ist die Kugelsegmentform insbesondere bei Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen nicht in der Lage, eine solche Bewegung zu verhindern.At the same time, the bearing ring 11 is supported via the support surface 34 of its inner ring 33 in every pivot position also with respect to the connecting part 21 in the axial direction, as shown in FIG. 1 shows, the radius r of the support surface 34 and the mating surface 35 is smaller than the radius R shown there. The position shown is based on the radius R from a point of rotation or tilt, which is formed by the corresponding support point of the bearing ring 11 on the bearing surface 15 of the socket part 14. At this point, the bearing ring 11 could tilt if the operating pressure is too low or absent within the socket part 14 if the pipe end 10 that is not otherwise fastened or held is moved downwards. The relatively little curved spherical segment-shaped outer circumference of the bearing ring 15 and thus the ring seal 13 can then leave the bearing surface 15 of the socket part 14 in the lower area and move in the direction of the connecting part 21, because in this area the spherical segment shape is not in able to prevent such movement.

Da aber der Radius r der Stützfläche 34 und der Gegenfläche 35 kleiner ist als der oben erläuterte Radius R, ist in allen Schwenkstellungen ein ausreichender Formschluß vorhanden, der eine Abstützung des Lagerringes 11 gegenüber dem Anschlußteil 21 in allen Schwenkstellungen gewährleistet. Damit bleibt auch die Dichtwirkung im Bereich des Lagerringes 11 voll erhalten.But since the radius r of the support surface 34 and the counter surface 35 is smaller than the radius R explained above, there is sufficient positive locking in all pivot positions, which ensures a support of the bearing ring 11 relative to the connecting part 21 in all pivot positions. The sealing effect in the area of the bearing ring 11 is thus fully retained.

Der Radius r könnte zwar gegenüber dem Radius R noch etwas größer gewählt werden, wobei dann der aus dem Lagerring 11 hervorstehende Teil des Innenringes 33 entsprechend größer zu bemessen wäre; hierbei würde sich jedoch ein nicht so günstiger Formschluß im Bereich der Stützfläche 34 und der Gegenfläche 35 ergeben.The radius r could be chosen to be somewhat larger than the radius R , in which case the part of the inner ring 33 protruding from the bearing ring 11 would have to be dimensioned correspondingly larger; however, this would result in a less favorable form fit in the area of the support surface 34 and the mating surface 35.

Im übrigen kann der Innenring 33 mit dem LagerringIn addition, the inner ring 33 can with the bearing ring

11 auch einstückig hergestellt sein.11 can also be made in one piece.

Beim Lösen der Rohrverbindung läßt sich der Muffenteil 14 auf dem Rohrende 10 so weit zurückschieben, daß zumindest bei entsprechender Drehstellung des Lagerringes 11 gegenüber dem Keilring 18 das Trennen der Rohrenden 10 und 20 in Seitenrichtung möglich ist, ohne daß diese in axialer Richtung veischoben werden müssen.When loosening the pipe connection, the socket part 14 can be pushed back on the pipe end 10 so far that that at least with a corresponding rotational position of the bearing ring 11 relative to the wedge ring 18 the Separating the pipe ends 10 and 20 in the lateral direction is possible without this in the axial direction have to be pushed away.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for connecting two pipe ends, with a spherical segment-shaped bearing ring on the a pipe end, with a sleeve part surrounding the bearing ring, opposite the bearing ring and the pipe end is axially displaceable and adapted to the shape of the bearing ring on its inside Has bearing surface, with a seal between this bearing surface and the bearing ring an inwardly protruding stop ring that engages behind the bearing ring, and with one with the other pipe end connected connecting part which is connectable to the socket part, thereby characterized in that the bearing ring (11) on its side facing the stop ring (16) has an annular surface (17) inclined with respect to the diameter plane, that in the socket part (14) one also inclined stop surface (19) is formed on which the annular surface (17) rests, and that by means of one provided on the side of the bearing ring (11) facing the connecting part (21) and over the bearing ring (11) protruding support surface (34) and one on the connection part (21) provided counter surface (35) the inclined ring surface (17) on the inclined stop surface (19) pressing support is formed

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the stop surface (19) is a component a wedge ring (18) inserted in a rotationally fixed manner in the socket part (14).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the support surface (24) and the Counter surface (35) are spherical segment-shaped.