DE29714059U1 - Verbessertes Verbindungssystem für hochdruckfeste Rohre - Google Patents

Description

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Beschreibung Verbessertes Verbindungssystem für hochdruckfeste Rohre

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen die Verbindungssysteme für hochdruckfeste Rohre, und mehr im einzelnen einen verbesserten Schneidring für derartige Rohrverbindungen.

Derartige Verbindungssysteme sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und bestehen im allgemeinen aus einem Anschlußstutzen mit Außengewinde und sind im Inneren versehen mit einer Aufnahme für ein Rohrende, einer Überwurfmutter und einem Schneidring, der das Rohrende umgibt und zwischen dem Anschlußstutzen und der Überwurfmutter blockiert wird, wenn letztere auf den Anschlußstutzen angezogen wird. Der Schneidring hat die Aufgabe, die hermetische Abdichtung des Verbindungssystems zu gewährleisten und das Herausreißen des Rohrs aus der Verbindung durch die Wirkung des von dem Fluid ausgeübten hohen Druckes zu verhindern. Aus diesem Grund weist der Schneidring an seinem Vorderteil ein oder mehrere Schneidkanten auf, die während der Montage des Verbindungssystems in die Außenfläche des Rohrendes eingepresst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungssystem für hochdruckfeste Rohre zu schaffen, dessen Schneidring in der Lage ist, das Auslaufen von dem unter Druck stehenden Fluid in wirksamer Weise zu verhindern und sich seiner Wirkung, ein Herausreißen des Rohrs zu verursachen, entgegenzusetzen.

Mehr im einzelnen, die vorliegende Erfindung verwirklicht ein Verbindungssystem für Rohre bestehend aus einem Anschlußstutzen mit einem ein Gewinde aufweisenden Außenteil und einem konischen Innenteil zur Aufnahme eines Rohrendes, einer Gewindeüberwurfmutter, die auf das Rohrende aufgesetzt und zum Aufschrauben auf den Gewindeaußenteil des Anschlußstutzens bestimmt ist, einem Schneidring, der einen mit einer oder mehreren Schneidkanten versehenen vorderen Abschnitt, einen im

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wesentlichen rohrförmigen mittleren Abschnitt und einen hinteren konischen Abschnitt aufweist und zum Blockieren zwischen dem Anschlußstutzen und der Gewindeüberwurfmutter bestimmt ist, um als Dichtungs- und Stützelement für das Rohr zu wirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring in dem hinteren konischen Abschnitt mindestens eine hinterschnittene Schneidkante aufweist, um während der Montage des Verbindungssystems und in Kombination mit der oder den Schneidkanten des vorderen Abschnitts zwei nebeneinanderliegende Widerstandsbereiche auf dem Rohrende zu bilden, die gemeinsam dem von dem unter Hochdruck stehenden Fluid im Rohr ausgeübten Druck widerstehen.

Vorteilhafterweise ist der Schneidring mit einer Dichtungsring versehen, die abnehmbar auf seinem vorderen Abschnitt angebracht ist.

Zweckmäßigerweise schließt der Dichtungsring eine Scheibe ein, die als Stützelement für diesen Dichtungsring dient.

Die Erfindung wird nun anhand der anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Teil ansicht im Längsschnitt des erfindungsgemäßen Verbindungssystems vor der Montage;

Figur 2 eine Ansicht im Längsschnitt des im erfindungsgemäßen Verbindungssystem verwendeten Schneidringes;

Figur 3 eine zu Figur 1 ähnliche Ansicht des erfindungsgemäßen Verbindungssystems nach der Montage; und

Figur 4 schematisch die Verformung des Schneidringes und seine Wirkung auf die Außenfläche eines anzuschließenden Rohres nach der Montage des Verbindungssystems.

Mit Bezug auf die Figur 1 ist dort das erfindungsgemäße Verbindungs-

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system für Rohre veranschaulicht, das im Gesamten mit 10 bezeichnet ist und in an sich bekannter Weise aus einem Anschlußstutzen 11, einer Überwurfmutter, 12 und einem Schneidring aus Metall 13, der das Ende 14 von einem zu verbindenen Rohr T umschließt und als Dichtungs- und Stützelement für das Ende 14 des Rohrs T dient, besteht.

Der Anschlußstutzen 11 des Verbindungssystems 10 weist außen ein Gewinde 15 und innen eine axiale Bohrung 16 mit einem im wesentlichen gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser des Rohrs T und eine zylinderförmige Erweiterung 17 auf, die einen ringförmigen Anschlag 18 für das Ende 14 von Rohr T bildet und ermöglicht, das Ende 14 des Rohrs T während der Montage des Verbindungssystems 10 zu zentrieren. Die Breite des ringförmigen Anschlags 18 ist um weniges größer als die Wandstärke des Rohrs T. Die zylinderförmige Erweiterung 17 im Innern des Anschlußstutzens 11 läuft in eine Kegelfläche 19 aus.

Die Überwurfmutter 12 weist innen eine axiale Bohrung 20 mit einem etwas größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Rohrs T und eine zylinderförmige Erweiterung 21 auf, die ein im wesentlichen konisches Widerlager 22 bildet. In seinem für den Eingriff mit dem Anschlußstutzen 11 bestimmten Teil ist die zylindrische Erweiterung 21 mit einem Gewinde 23 versehen.

Der Schneidring 13 des Verbindungssystems 10, der das kennzeichnende Element der vorliegenden Erfindung bildet und auch in Figur 2 dargestellt ist, weist drei Abschnitte auf: einen vorderen Abschnitt 24, einen mittleren Abschnitt 25 und einen hinteren Abschnitt 26.

Der vordere Abschnitt 24 des Schneidringes 13 weist außen eine kreiszylindrische Fläche 27 und innen einen kreisförmigen Schneidrand oder -kante 28 auf, der während des Einschraubens der Überwurfmutter 12 zum Einpressen in die Außenfläche des Endes 14 von Rohr T bestimmt ist. Auf dem vorderen Abschnitt 24 ist ein Dichtungsring 29 abnehmbar montiert, der eine Metal Ischeibe 30 einschließt, die als Stützelement für den Dichtungsring 29 dient und zumindest teilweise auf der

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kreiszylindrischen Fläche 27 des vorderen Abschnitts aufliegt, Vorzugsweise ist der Dichtungsring 29 aus einem Elastomermaterial hergestellt und an die Scheibe 30 anvulkanisiert.

Der mittlere Abschnitt 25 des Schneidringes 13 ist im wesentlichen zylinderförmig und hat einen wenig größeren Innendurchmesser Di als der Außendurchmesser des anzuschließenden Rohrs T und einen größeren Außendurchmesser De als der des vorderen Abschnitts 24, um eine ringförmige Anschlagfläche 31 zu bilden, die sich radial nach außen des Dichtringes 13 erstreckt und mit der davor!iegenden Seite 32 der Scheibe 30 zusammenwirkt, während die gegenüberliegende Seite 33 der Scheibe 30 an dem Anschlußstutzen 11 aufliegt.

Schließlich weist der hintere Abschnitt 26 des Schneidringes 13 außen eine Kegel fläche 34, die zur konischen Innenschulter 22 der Überwurfmutter 12 komplementär ist, und innen einen hinterschnittenen kreisförmigen Schneidrand oder -kante 35 auf, der während des Aufschraubens der Überwurfmutter 12 auf den Anschlußstutzen in die Außenfläche des Endes 14 von Rohr T eingepresst wird.

Die Montage des Verbindungssystems 10 ist einfach auszuführen, indem man die Überwurfmutter 12 auf das Außengewinde 15 des Anschlußstutzens 11 aufschraubt. Diese Operation besteht im einzelnen aus zwei Vorgängen.

Beim ersten Montagevorgang wirkt das konische Widerlager 22 auf die Kegelfläche 34 des Schneidringes 13 ein und drückt den Schneidring 13 zum Anschlußstutzen 11 hin, wobei die Trennung des Dichtungsringes 29 von der vom Anschlußstutzen 11 gehaltenen Scheibe 30 sowie die Kompression des Dichtungsringes 29 im Raum S zwischen der Kegelfläche 19 des Anschlußstutzens 11 und der Außenfläche des Endes 14 von Rohr T verursacht wird. Beim Eindringen in den Raum S wird der vordere Abschnitt 24 des Schneidringes 13 durch die Kegelfläche 19 des Anschlußstutzens 11 derart verformt, daß die Schneidkante 28 gezwungen wird, die Außenfläche des Endes 14 von Rohr T durch Einschneiden anzu-

greifen.

Im zweiten Montagevorgang verursacht das weitere Einschrauben der Überwurfmutter 12 auch die Verformung des hinteren Abschnitts 26 des Schneidringes 13 und das Eindringen der Schneidkante 35 in die Außenfläche des Endes 14 von Rohr T. Gleichzeitig kommt die ringförmige Anschlagfläche 31 mit der Seite 32 der Scheibe 30 in Berührung und der Druck gegen die Scheibe 30 bewirkt eine sprunghafte Zunahme des Drehmoments, was dem Monteur anzeigt, daß die Montageoperation beendet ist.

Die hervorgehende Konfiguration ist in Figur 3 veranschaulicht, während in Figur 4 die Wirkung des Schneidringes auf die Außenfläche des Endes 14 von Rohr T schematisch dargestellt ist.

Insbesonders kann man dabei ersehen, daß der Dichtungsring 29 in den Raum S eingepreßt ist und denselben vollständig ausfüllt und eine einwandfreie Abdichtung gegen jeden Verlust an dem unter Druck stehenden Fluid gewährleistet.

Des weiteren sind beim Aufschrauben der Oberwurfmutter 12 die von der Kegelfläche 19 des Anschlußstutzens 11 und von dem konischen Widerlager 22 der Überwurfmutter 12 auf den Schneidring 13 ausgeübten Berührungsdrücke hinreichend stark, um eine Verformung des Schneidringes 13 zu erzeugen, wie in Figur 4 veranschaulicht. Durch diese Verformung dringen die Schneidkanten 28 und 35 einschneidend in die Außenfläche des Endteils 28 von Rohr T ein und widerstehen der Wirkung des unter Druck stehenden Fluids, das dazu neigt, das "Herausreißen" des Rohrs T aus dem Verbindungssystem 10 zu verursachen.

Wie aus der Figur 4 ersichtlich wird, schneiden die Schneidkanten 28 und 35 während der Montage des Verbindungssystems 10 in die Außenfläche des Endes 14 von Rohr T ein und begrenzen zwei Widerstandsbereiche A und B, die sich dem Herausreißen des Rohres T

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unter der Wirkung des unter Druck stehenden Fluids entgegensetzen, die eine vor der vorderen Schneidkante 28, die zweite zwischen dieser und der hinteren Schneidkante 35. Die im wesentlichen zylindrische Innenfläche C zwischen der vorderen Schneidkante 28 und der hinteren 35 des Schneidringes 13 greift in die Außenfläche des Endes 14 von Rohr T in der Weise ein, daß sie sich mit dieser verbindet und sie abstützt.

Die von dem erfindungsgemäßen Schneidring gebotenen Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Typ sind die folgenden:

- das Vorhandensein der Schneidkanten 28 und 35 sowohl im vorderen Abschnitt 24 als auch im hinteren Abschnitt 26 des Schneidringes 13 und einer glatten Fläche C zwischen dieser Schneidkanten erhöht den Widerstand des Verbindungssystems gegenüber den nicht repetitiven Überdrucken des Fluids im Rohr und den vorübergehenden Erscheinungen, wie der Druckstoß;

- das Vorhandensein eines Dichtungsringes 29, auf dem vorderen Abschnitt 24 des Schneidringes 13 angeordnet, bietet eine einwandfreie hermetische Abdichtung;

- das Vorhandensein einer ringförmigen Anschlagfläche 31 auf dem Schneidring 13, die mit der Scheibe 30 zusammenwirkt, gestattet die Schrauboperation der Überwurfmutter 12 zu unterbrechen, wenn der Schneidring 13 zwischen Anschlußstutzen 11 und Überwurfmutter 12 korrekt gespannt ist, ohne einen Drehmomentenschlüssel benutzen oder Bezugslinien auf dem Anschlußstutzen 11 und auf der Überwurfmutter 12 anbringen zu müssen.

Claims (7)

-7- nsprüche

1. Verbindungssystem für hochdruckfeste Rohre bestehend aus einem Anschlußstutzen mit einem ein Gewinde aufweisenden Außenteil und einem konischen Innenteil zur Aufnahme eines Rohrendes, einer Gewindeüberwurfmutter, die auf das Rohrende aufgesetzt und zum Aufschrauben auf den Gewindeaußenteil des Anschlußstutzens bestimmt ist, einem Schneidring, der einen mit einer oder mehreren Schneidkanten versehenen vorderen Abschnitt, einen im wesentlichen rohrförmigen mittleren Abschnitt und einen hinteren konischen Abschnitt aufweist und zum Blockieren zwischen dem Anschlußstutzen und der Gewindeüberwurfmutter bestimmt ist, um als Dichtungs- und Stützelement für das Rohr zu wirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring in dem hinteren konischen Abschnitt mindestens eine hinterschnittene Schneidkante aufweist, um während der Montage des Verbindungssystems und in Kombination mit der oder den Schneidkanten des vorderen Abschnitts zwei nebeneinanderliegende Widerstandsbereiche auf dem Rohrende zu bilden, die gemeinsam dem von dem unter Hochdruck stehenden Fluid im Rohr ausgeübten Druck widerstehen.

2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring mit einer, auf dem vorderen Bereich abnehmbar angebrachten Dichtungsring versehen ist.

3. Verbindungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring eine Scheibe einschließt, die als Stützelement für diesen Dichtungsring dient.

4. Verbindungssystem nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring während der Montage des Verbindungssystems sich von der sie abstützenden Scheibe zu Trennen neigt, in der Weise, daß sie den Raum zwischen dem konischen Innenteil des Anschlußstutzens, der Außenfläche des Rohrendes und dem oberen Bereich des Schneidringes vollständig einnimmt.

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5. Verbindungssystem nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe aus einem Metall hergestellt ist.

6. Verbindungssystem nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring aus einem Elastomermaterial besteht.

7. Verbindungssystem nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring an die Scheibe anvulkanisiert ist.