DE29604873U1

DE29604873U1 - Anschluß für Hochdruck-Metallrohre

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Publication number: DE29604873U1
Application number: DE29604873U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1996-05-23
Anticipated expiration: 2006-03-16
Also published as: EP0864061B1; NO982420L; WO1997020163A1; AU2622997A; ES2128185T3; EP0864061A1; IT235978Y1; ITTO950247U1; NO982420D0; ATE177519T1; DE69601737T2; ITTO950247V0; DE69601737D1; NO327477B1

Description

Schroeter Fleuchaus Lehmann & ö'aüo ' *

Patentanwälte - European Patent Attorneys
WoHratshauser Str. 145, D - 81479 München

Gebrauchsmusteranmeldung
Fabrizio MINERDO +
Sergio RONCO
Unser Zeichen: ja-mi-10

ANSCHLUSS FOR HOCHDRUCK-METALLROHRE

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anschluß für Hochdruck-Metallrohre, insbesondere aus Edelstahl oder Kohlenstoffstahl, enthaltend:

- einen röhrenförmigen Körper mit einem Außengewinde, welches koaxial zu einem Hohlraum verläuft, der sich zur Aufnahme eines Endteils des Rohrs eignet,

- einen Metallschneidring, versehen mit einem Dichtungsteil, der beim Gebrauch zwischen dem Hohlraum des röhrenförmigen Körpers und der Außenfläche des Rohrs eingekeilt ist, wobei der Dichtungsteil wenigstens eine ringförmige Schneidkante aufweist, die beim Gebrauch in die Außenfläche des Rohrs einschneidet, und

- ein mit Innengewinde versehenes Spannelement, welches beim Gebrauch mit dem Außengewinde des röhrenförmigen Körpers in Eingriff tritt und einen Längsschub auf den Metallschneidring ausübt, der die Verkeilung dieses Dichtungsteils und das Einschneiden der genannten Schneidkante in die Außenfläche des Rohrs bestimmt.

Die Anschlüsse der oben beschriebenen Art sind entsprechend der Norm DIN 23 53 ausgeführt. Diese Anschlüsse erlauben die schnelle Ausführung von zerlegbaren Rohrleitungen, vermeiden Schweißverbindungen, Gewinde und Aufweitungen und bewirken eine maximale Vereinfachung der Anlagenausführung. Beim Anziehen des Spannelements wird der Schneidring zwischen

einer aufgeweiteten Fläche des Anschlußkörpers und der Außenfläche des Rohrs eingekeilt und bestimmt einen Einschnitt in die Außenfläche des Rohrs.

Im allgemeinen werden mit zwei Schneidkanten versehene Spannringe entsprechend DIN 3861 verwendet. Ringe dieser Art bestimmen einen ersten Einschnitt entsprechend der äußeren Schneidkante, die einer Sichtkontrolle zugänglich ist und die Dichtigkeit und Festhaltung des Rohrrings gewährleistet. Der innerste Schneidring bestimmt einen zweiten Einschnitt, der keiner Sichtkontrolle zugänglich ist und der zu einer gleichmäßigen Verteilung der Kräfte am gesamten Ring beiträgt, verhindert, daß die Vibrationen den ersten Einschnitt erreichen, und die Verklammerung des Rohrs bei einem festgelegten Wert arretiert.

Die Zuverlässigkeit und Dichtigkeit von Anschlüssen dieser Art ist nur gewährleistet, wenn die vom Hersteller gelieferten Montageanweisungen genau eingehalten werden. Insbesondere muß das mit dem Anschluß zu verbindende Rohr ohne Einsatz einer Rollen-Rohrschneidmaschine rechtwinklig zugeschnitten sein. Innen und außen am Rohr befindlicher Grat muß entfernt sein, um sicherzustellen, daß das Rohr während der gesamten Klemmphase an einem Innenvorsprung des Anschlußkörpers anliegt. Vor der Montage müssen der konische Teil des Anschlußkörpers, das Gewinde des Körpers, der Schneidring und die Spannmutter mit geeigneten Produkten (Mineralöle für Anschlüsse aus Kohlenstoffstahl, Nickel-Gleit- und Trennmasse für Anschlüsse aus Edelstahl) geschmiert werden.

An diesem Punkt wird das Rohr in den Hohlraum des Anschlußkörpers eingesetzt, bis es an den Anschlag des Anschlusses stößt, und die Mutter wird handfest angezogen, bis zu spüren ist, daß der Schneidring richtig an der Spannmutter anliegt. Dann muß die Mutter mit Hilfe eines Schlüssels angezogen werden, bis die Schneidkante des Rings mit dem Rohr in Berührung kommt und dessen Rotation verhindert. Dann muß die Spannmutter um eine dreiviertel Drehung angezogen werden,

wobei das Rohr am Anschlag festgehalten wird und sich nicht drehen darf. Auf diese Weise schneidet die Schneidkante des Rings mit der erforderlichen Tiefe in den Außenteil des Rohrs ein und erzeugt einen Umschlag vor der Schneidkante. Dann muß die Mutter abgeschraubt und überprüft werden, ob das Rohr rundherum einen einwandfreien Umschlag aufweist. Der Umschlag muß 70 % der Vorderseite des Schneidrings bedecken. Anschließend kann das an der Maschine vormontierte Rohr verkabelt, die Mutter mit einem Schlüssel bis zum Fühlen eines bestimmten Widerstands geschlossen und dann um eine weitere viertel Drehung angezogen werden, wobei Schlüssel gegen Schlüssel gehalten wird.

Wie man sieht, ist das Montageverfahren ziemlich kompliziert und muß verbindlich genau eingehalten werden, um zu verhindern, daß es während des Betriebs zu Flüssigkeitsverlusten oder einer Lockerung des Anschlusses durch Vibrationen kommt.

Die Erfahrung zeigt, daß das mit der Montage betraute Personal oft das Montageverfahren nicht mit der gebotenen Sorgfalt einhält.

Die vorliegende Erfindung bezweckt Verbesserungen an dichten Hochdruckanschlüssen, die es gestatten, Flüssigkeitsverluste oder die Lockerung der Spannmutter unter dem Einfluß von Systemvibrationen zu verhindern, auch für den Fall, daß das Montageverfahren nicht mit der erforderlichen Sorgfalt eingehalten wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Zweck durch Herstellung eines Anschlusses der zu Beginn der Beschreibung beschriebenen Art erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er ein Dichtungselement aus Elastomermaterial enthält, welches beim Gebrauch zwischen Schneidring und Spannelement eingefügt wird.

Das Lockern der Anschlußspannmutter wird durch die Verformung des Dichtungselements bewirkt, welches vorzugsweise aus einer

Flachdichtung besteht, die zwischen zwei einander gegenüberliegenden Frontflächen des Anschlußkörpers und des Schneidrings gepreßt wird. Diese Verformung bewirkt eine Vergrößerung des Durchmessers der Dichtung, bis diese in die mit dem Gewinde des Anschlußkörpers nicht in Eingriff stehenden Gewinde der Spannmutter eingreift. Dadurch wird die Blockierung der Spannmutter festgelegt und eine Selbstablösung in der Tat verhindert.

Die Montage und Demontage des Anschlusses geht insofern problemlos vonstatten, als die Flachdichtung während der Montagephase noch nicht verformt ist und einen Außendurchmesser aufweist, der nicht mit dem Innengewinde der Spannmutter in Konflikt gerät. In der Demontagephase reduziert sich, sobald die Mutter mit dem Schlüssel gelöst wird, der Durchmesser der Dichtung, so daß die Mutter auch von Hand ohne Schwierigkeit abgeschraubt werden kann.

Neben dem Problem der Selbstlockerung der Mutter werden auch die Probleme in Verbindung mit der Gewährleistung einer hermetischen Abdichtung des Anschlusses gelöst, indem über ein zweites Dichtungselement aus Elastomermaterial zwischen dem Schneidring und der Außenfläche des Rohrs verfügt wird.

Der erfindungsgemäße Anschluß ist auch mit einer erheblichen Funktionalität dadurch ausgestattet, daß das derzeit in Gebrauch befindliche Montageverfahren in keiner Weise verändert wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Tatsache, daß sie eine Kontrolle des Eingriffs der Buchse am Metallrohr entsprechend den üblichen Normen zuläßt. Die Bestandteile des erfindungsgemäßen Anschlusses sind gegen alle Fabrikate bekannter Bauart, die derzeit auf dem Markt verfügbar sind, austauschbar. Die erfindungsgemäße Lösung weist außerdem den Vorzug der Wirtschaftlichkeit auf, da die Grundstruktur die gleiche ist wie bei dem früher bekannten Anschluß, so daß keine wesentlichen Änderungen der Produktionseinrichtungen erforderlich sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die lediglich als Beispiel ohne einschränkenden Charakter zu verstehen ist, und worin auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes darstellen:

- Figur 1 ist ein auseinandergezogener Perspektivschnitt als Seitenriß und Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Anschlusses,

- Figur 2 ist eine Teilschnxttansicht des Anschlusses gemäß Figur 1 in eingebauter Konfiguration,

- Figur 3 ist ein schematischer Schnitt in vergrößertem Maßstab, der den erfindungsgemäßen Anschluß in einer Konfiguration vor der Montage zeigt und

- Figur 4 ist ein Schnitt gleich demjenigen aus Figur 3, der den erfindungsgemäßen Anschluß in eingebautem Zustand zeigt.

Indem zunächst auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen wird, bezeichnet 10 einen Anschluß für öldynamische Hochdruckanlagen, der insbesondere zur Herstellung der Verbindung von Metallrohren aus Edelstahl und aus Kohlenstoffstahl bestimmt ist. Der Anschluß 10 enthält einen röhrenförmigen Körper 12 mit sechseckigem Querschnitt 14 und einem Befestigungsteil 16. In dem röhrenförmigen Körper 12 ist eine durchgehende Bohrung 18 angebracht, die entsprechend dem Befestigungsteil 16 in einen Hohlraum 20 einmündet, bestehend aus einer konischen Einmündung 22 und einem zylindrischen Teil 24, der in einem Vorsprung 26 ausläuft. Die Außenfläche des Befestigungsteils 16 weist ein Gewinde 28 auf.

Der Anschluß 10 enthält einen Metallschneidring 30, der an einem ersten Ende einen schrägen Schubteil 32 aufweist. Das zweite Ende des Schneidrings 30 besteht aus einem verformbaren Dichtungsteil 34, der mit einer ersten und einer zweiten Schneidkante 36, 38 versehen ist, die beim Gebrauch in die Außenfläche eines Rohrs 40 einschneiden. Der Dichtungsteil 34 weist eine konische Außenfläche 42 auf, die mit der konischen Fläche 22 des röhrenförmigen Körpers 12 zusammenwirkt. Der Schneidring 30 weist eine zylindrische Außenfläche 44 auf,

die an einem Vorsprung 46 endet, woran eine Dichtung aus Elastomermaterial 48 in Flachausführung eingesetzt ist, die somit ein erzeugendes Profil von rechteckiger Form aufweist. An der Innenfläche des Schneidrings 30 ist ein ringförmiger Sitz 50 eingelassen, in dem ein Dichtungsring aus Elastomermaterial 52 (O-Ring) eingesetzt ist.

Eine Spannmutter 54 besitzt eine Gewindeöffnung 56, die das Gewinde 28 des Anschlußkörpers 12 aufnimmt. Die Spannmutter 54 weist eine zweite Bohrung 58 von geringerem Durchmesser auf, durch welche der Endteil des Rohrs 40 verläuft. Entsprechend der Innenkante der Bohrung 58 weist die Mutter 54 eine schräge Fläche 60 auf, die mit der schrägen Schubfläche 32 des Schneidrings 3 0 zusammenwirkt.

Die Einbaufolge des erfindungsgemäßen Anschlusses ist die gleiche wie bei den Anschlüssen nach dem bekannten Stand der Technik, wie sie im Oberbegriff der Beschreibung aufgeführt ist.

Unter Bezugnahme auf Figur 3 wird bemerkt, daß die Flachdichtung 48 vor dem Einbau einen kleineren Außendurchmesser hat als der Durchmesser des Gewindes 56 der Spannmutter 54, so daß der Schneidring 30 frei in die Spannmutter 54 eingesetzt werden kann. Der O-Ring 52 stabilisiert einen Dichtungskontakt mit der Außenfläche des Rohrs 40. Der Dichtungsteil 34 des Schneidrings 3 0 wird zwischen der schrägen Fläche 22 des Anschlußkörpers 12 und der Außenfläche des Rohrs 40 eingekeilt. Durch Anziehen der Mutter 54 wird ein Längsschub auf den Schneidring 30 durch den Kontakt zwischen den schrägen Flächen 60 und 3 2 ausgeübt.

Der Dichtungsteil 34 verformt sich allmählich in dem Maße, wie der Schneidring 3 0 in den konischen Hohlraum 2 2 eingeschoben wird. Auf diese Weise schneiden die Schneidkanten 3 6 und 38 in die Außenfläche des Rohrs 40 ein und bilden eine flüssigkeitsdichte Verankerung.

Figur 4 zeigt den Anschluß nach erfolgtem Einbau. Man bemerkt, daß die Schneidkanten 36 und 38 Materialumschläge 62 bzw. 64 erzeugen und sich stabil in der Oberfläche des Rohrs 40 verankern. Während des Anziehens der Mutter 54 wird die Flachdichtung 48 zwischen dem Vorsprung 46 und der Vorder fläche 66 des Anschlußkörpers 12 zusammengedrückt. Dieses Zusammendrücken bestimmt eine radiale Ausdehnung der Dichtung 48, die dann in die Gewinde 56 eingreift, die vom Eingriff mit dem Außengewinde 28 des Anschlußkörpers 12 freigeblieben sind.

In der in Figur 4 dargestellten verformten Konfiguration ist zu bemerken, daß die Dichtung 48 in Längsrichtung eine größere Breite hat als die Steigung des Gewindes 56, so daß wenigstens zwei angrenzende Gewinde greifen. Die Flachdichtung 48 bildet somit eine Dichtungszone zwischen der Spannmutter 54 und dem Schneidring 30. Der Dichtungsring 52 begrenzt eine zweite Dichtungszone zwischen dem Schneidring 30 und der Außenfläche des Rohrs 40. Diese beiden Dichtungszonen sind in der Lage, Flüssigkeitsverluste oder Ausschwitzungen für den Fall zu vermeiden, daß, zum Beispiel wegen einer nicht vorschriftsmäßig ausgeführten Montageprozedur, ein Verlust durch die Hauptdichtungszone hindurch erfolgt, die an der Kontaktfläche zwischen dem Dichtungsteil 34, der Außenfläche des Rohrs 40 und der konischen Fläche 22 gebildet wird. Die Flachdichtung 48 hat, indem sie in das Gewinde 56 der Spannmutter 54 eingreift, außerdem die Funktion einer Vorrichtung, die das Lockerwerden der Spannmutter 54 unter dem Einfluß von Vibrationen verhindert.

Claims

• · · &igr; •9 ·· ANSPRUCHE

1. Anschluß für Hochdruck-Metallrohre, enthaltend:

- einen röhrenförmigen Körper (12) mit einem Außengewinde (28) , welches koaxial zu einem Hohlraum (22, 24) verläuft, der sich zur Aufnahme eines Endteils des Rohrs (40) eignet,

- einen Metallschneidring (30), versehen mit einem Dichtungsteil (34) , der beim Gebrauch zwischen dem Hohlraum (22) des röhrenförmigen Körpers (12) und der Außenfläche des Rohrs (40) eingekeilt ist, wobei der Dichtungsteil (34) wenigstens eine ringförmige Schneidkante (36, 38) aufweist, die beim Gebrauch in die Außenfläche des Rohrs (40) einschneidet, und

- ein mit Innengewinde (56) versehenes Spannelement (54) , welches beim Gebrauch mit dem Außengewinde (28) des röhrenförmigen Körpers (12) in Eingriff tritt und einen Längsschub auf den Schneidring (30) ausübt, der die Verkeilung dieses Dichtungsteils (34) und das Einschneiden der genannten Schneidkante (36, 38) in die Außenfläche des Rohrs (40) bestimmt,

dadurch gekennzeichnet, daß er ein Dichtungselement aus Elastomermaterial (48) enthält, welches beim Gebrauch zwischen dem Schneidring (30) und dem Spannelement (54) eingesetzt wird.

2. Anschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein zweites Dichtungselement aus Elastomermaterial enthält, welches zwischen dem Schneidring (30) und der Außenfläche des Rohrs (40) eingesetzt ist.

3. Anschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungselement aus einer Flachdichtung (48) mit einem rechteckigen erzeugenden Profil besteht, die auf einer zylindrischen Fläche (44) des Schneidrings (30) sitzt.

4. Anschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dichtungselement ein O-Ring (52) ist, der in einem ringförmigen Sitz (50) untergebracht ist, welcher an der Innenfläche des Schneidrings (30) ausgebildet ist.

5. Anschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungselement (48) beim Gebrauch axial zwischen zwei gegenüberliegenden Vorderflächen (46, 66) des Schneidrings (30) und des röhrenförmigen Körpers (12) zusammengedrückt wird, und daß sich das Dichtungselement (48) infolge dieses axialen Zusammendrückens in radialer Richtung ausdehnt, bis es mit dem Innengewinde (56) des Spannelements (54) in Eingriff kommt.

6. Anschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungselement (48) in axialer Richtung eine Ausdehnung hat, die mindestens gleich der Steigung des Innengewindes (56) des Spannelements (54) ist.