DE4304534A1 - Connection system for pipelines - Google Patents

Connection system for pipelines

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DE4304534A1 DE19934304534 DE4304534A DE4304534A1 DE 4304534 A1 DE4304534 A1 DE 4304534A1 DE 19934304534 DE19934304534 DE 19934304534 DE 4304534 A DE4304534 A DE 4304534A DE 4304534 A1 DE4304534 A1 DE 4304534A1
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    • F16L19/10—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe the profile of the ring being altered
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Abstract

In order to increase the pipe-retaining force and/or the possible operating pressures of a pipe-connection system, the profile ring or rings which holds or hold the pipe to be connected are made not of a surface-hardened material, but of a material which is strengthened or hardened throughout and, in this arrangement, is expediently provided, downstream of a metallically pre-sealing region with rounded edges, with a coating which reduces the friction and optimises the sealing. In the front region of the profile ring, first of all a metallic contact with respect to the screw-connection body is produced, thus preventing coating materials being able to flow to the medium side and, in the rear region, the pressing of the ring shoulder onto the pipe as radial loading support is made possible by an angle difference between the shoulder and tightening-nut pressure-exerting surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a connection system according to the preamble of Claim 1.

Es sind Verbindungssysteme bekannt, bei denen sogenannte Schneidringe mit Hilfe einer als Überwurfmutter ausgebildeten Spannmutter in einen Verschraubungs­ körper mit einem Innenkonus eingepreßt werden und durch ihre Verformung zum Zentrum hin in das sich dort befindliche Rohr einschneiden und dieses somit halten und gleichzeitig die Verbindung abdichten sollen. Weiterhin gibt es Verbindungs­ systeme, die über mehrere Ringe verfügen, von denen der eine meist zur Rohrhal­ tung und der andere zur Abdichtung verwendet wird (vgl. hierzu Kataloge, z. B. der Firmen Exmar GmbH, Parker Ermeto und Svagelock).Connection systems are known in which so-called cutting rings are used a clamping nut designed as a union nut into a screw connection be pressed with an inner cone and by their deformation to Cut the center into the pipe there and hold it and at the same time seal the connection. There is also connection systems that have several rings, one of which mostly to the Rohrhal device and the other is used for sealing (see catalogs, e.g. the Exmar GmbH, Parker Ermeto and Svagelock).

Die Ringe, welche das anzuschließende Rohr halten sollen, sind oberflächenge­ härtet, um besser in das Rohr einzuschneiden. Die Schwierigkeit, welche sich bei einer solchen Konzeption ergibt, liegt darin, daß der haltende Ring in seinem Gesamt­ gefüge nicht die Festigkeit aufweist, wie an der gehärteten Oberfläche. Durch die innere Weichheit ist ein solches Teil stauchfähiger bzw. nachgiebiger. Die Konse­ quenz ist, daß das Rohr nicht ausreichend sicher gehalten wird bzw. die Betriebs­ drücke eines solchen Systems entsprechend niedrig festzulegen sind. Weiterhin sind die durch sogenannte Aufkohlung oder Aufstickung oberflächengehärteten Bauteile fast immer weitaus korrosionsanfälliger, als im vorherigen Zustand.The rings that are to hold the pipe to be connected are surface-tight hardens to better cut into the pipe. The difficulty that arises with Such a conception is that the holding ring in its entirety structure does not have the strength as on the hardened surface. Through the Such softness makes such a part more compressible or flexible. The Konse Quenz is that the pipe is not kept sufficiently safe or the operating pressures of such a system are to be set accordingly low. Furthermore are components hardened by so-called carburization or nitriding almost always much more susceptible to corrosion than in the previous condition.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungssystem so auszubilden, daß die Haltung des anzuschließenden Rohres verbessert und somit die Sicherheit gesteigert wird.The invention has for its object to form a connection system so that the attitude of the pipe to be connected is improved and thus the safety is increased.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the characterizing features of the Claim 1 solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in einer sichereren Rohrhaltung bzw. in einer möglichen Erhöhung der zulässigen Betriebsüberdrücke bei gleicher Sicherheit. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den nach­ folgenden Zeichnungen.The advantages achieved with the invention are in particular a more secure one Pipe maintenance or in a possible increase in the permissible operating pressures with the same security. Further features and advantages result from the following drawings.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Verschraubungskörper (1) mit einem Innenkonus, eine als Überwurf­ mutter ausgebildete Spannmutter (2), ein abzudichtendes und zu haltendes Rohrende (3) und einen Profilring (4) im lose zusammengefügten Zustand und Fig. 1 a screw body ( 1 ) with an inner cone, a nut designed as a union nut ( 2 ), a pipe end to be sealed and held ( 3 ) and a profile ring ( 4 ) in the loosely assembled state and

Fig. 2 die selben Bauteile im festgezogenen Zustand. Fig. 2 shows the same components in the tightened state.

Eine sinnvolle Ausgestaltung eines Profilringes ist in Fig. 1 erkennbar. Der Profilring (4) über eine die Reibung mindernde Beschichtung (4.1) verfügt. Dieses jedoch min­ destens nicht im vorderen, gerundeten Bereich (4.2). Weiterhin existiert eine Winkel­ differenz (a2) zwischen dem Ringvorderteil und dem den Ring verformenden Innen­ konus, hier der des Verschraubungskörpers (1). Im vorderen inneren Bereich des Profilringes (4) sind zwei Schneidkanten (4.3) angeordnet. Zwischen der Ringschul­ ter (4.4) und der Druckfläche der Spannmutter (2) ist wieder eine Winkeldifferenz (a1) vorhanden.A useful design of a profile ring can be seen in Fig. 1. The profile ring ( 4 ) has a friction-reducing coating ( 4.1 ). However, this at least not in the front, rounded area ( 4.2 ). Furthermore, there is an angle difference (a2) between the ring front part and the inner cone deforming the ring, here that of the screw body ( 1 ). Two cutting edges ( 4.3 ) are arranged in the front inner area of the profile ring ( 4 ). An angle difference (a1) is again present between the ring shoulder ( 4.4 ) and the pressure surface of the clamping nut ( 2 ).

Wird nun die Spannmutter (2) festgezogen, verhindert der metallische unbeschich­ tete Bereich (4.2), welcher durch die Winkeldifferenz (a2) zuerst auf den Innenkonus des Verschraubungskörpers (1) gepreßt wird, daß das Beschichtungsmaterial (4.1) in den abzudichtenden Mediumbereich vorfließen kann. Am Übergang (4.5) des Profilringes (4) vom konischen in einen darüberliegenden zylindrischen oder weniger konischen Bereich kommt es nun zu einer starken Anpreßkraft an den Innenkonus des Verschraubungskörpers (1), so daß das davorliegende Beschichtungsmaterial (4.1) zwischen Übergang (4.5) und Bereich (4.2) gekammert bleibt und die Reibung mindert bzw. auch die Abdichtung optimiert. Bei weitergehendem Anzug der Spann­ mutter (2) drückt zunächst der vordere gerundete Bereich (4.2) mit seiner Innenseite dichtend in die Rohrwandung, während darüber die Schneidkanten (4.3) in Eingriff kommen. Durch die gerundete Ausbildung (4.2) zerschneidet der Ring auf der Medi­ umseite nicht die Passivschicht oder z. B. einen galvanisch aufgebrachten Schutz­ überzug des Rohres, wodurch die Korrosionsgefahr gemindert ist. Haben nun die Schneidkanten (4.3) voll in das Rohr (3) eingegriffen bzw. liegt die Anschlagfläche (4.6) auf dem Verschraubungskörper (1) auf, wird der Vortriebswiderstand des Ringes (4) so groß, daß bei weiterem Anzug der Spannmutter (2) die Ringschulter (4.4) an das Rohr angedrückt wird und es gegen Radialbelastung und Schwingun­ gen stützt. Diese Verformung der Ringschulter (4.4) ist trotz des durchgehärteten Profilringes (4) durch die Winkeldifferenz (a1) leichter möglich. Sind die Winkel angeglichen, ist praktisch kein weiterer Anzug der Spannmutter (2) mehr möglich, und der Anwender merkt, daß jetzt die Verbindung richtig montiert ist (Fig. 2). Als weiterer Vorteil ergibt sich hier durch die Rückstellkraft der gehärteten Ringschulter (4.4) gegen die Spannmutter (2) ein Sicherungseffekt gegen Lockerung durch Vibrationen, ähnlich dem einer federnden Unterlegscheibe.If the clamping nut ( 2 ) is now tightened, the metallic uncoated area ( 4.2 ), which is first pressed onto the inner cone of the screw body ( 1 ) by the angular difference (a2), prevents the coating material ( 4.1 ) from flowing into the medium area to be sealed . At the transition ( 4.5 ) of the profile ring ( 4 ) from the conical to an overlying cylindrical or less conical area, there is now a strong contact pressure on the inner cone of the screw body ( 1 ), so that the coating material ( 4.1 ) in front between transition ( 4.5 ) and Area ( 4.2 ) remains chambered and reduces friction or also optimizes the seal. As the clamping nut ( 2 ) is tightened further, the front rounded area ( 4.2 ) first presses with its inside into the pipe wall, while the cutting edges ( 4.3 ) engage. Due to the rounded design ( 4.2 ), the ring on the medium side does not cut the passive layer or z. B. a galvanically applied protective coating of the tube, whereby the risk of corrosion is reduced. If the cutting edges ( 4.3 ) have fully engaged in the tube ( 3 ) or the stop surface ( 4.6 ) lies on the screw body ( 1 ), the propulsion resistance of the ring ( 4 ) becomes so great that when the clamping nut ( 2 ) the ring shoulder ( 4.4 ) is pressed against the pipe and supports it against radial loads and vibrations. This deformation of the ring shoulder ( 4.4 ) is easier due to the angular difference (a1) despite the hardened profile ring ( 4 ). Once the angles have been adjusted, practically no further tightening of the clamping nut ( 2 ) is possible, and the user notices that the connection is now correctly installed ( Fig. 2). As a further advantage, the restoring force of the hardened ring shoulder ( 4.4 ) against the clamping nut ( 2 ) results in a securing effect against loosening due to vibrations, similar to that of a spring washer.

Claims (17)

1. Verbindungssystem für Rohrleitungen, geeignet für Vakuum bis hin zu Höchst­ drücken, bestehend aus einem Verschraubungskörper (1) mit einer konischen Innenfläche, einer Spannmutter (2) und zumindest einem Profilring (4), dadurch gekennzeichnet, daß der/die Profilringe (4) aus einem durchgehärteten bzw. durchgehend ver­ festigten Material bestehen.1. Connection system for pipes, suitable for vacuum up to maximum pressure, consisting of a screw body ( 1 ) with a conical inner surface, a clamping nut ( 2 ) and at least one profile ring ( 4 ), characterized in that the / the profile rings ( 4 ) consist of a hardened or solidified material. 2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Material um einen gehärteten oder kaltverfestigten, hoch­ legierten Stahl handelt.2. Connection system according to claim 1, characterized, that the material is a hardened or work hardened, high alloy steel. 3. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Material um einen martensitischen Stahl handelt.3. Connection system according to claim 1, characterized, that the material is a martensitic steel. 4. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Material um einen austenitischen Stahl handelt.4. Connection system according to claim 1, characterized, that the material is an austenitic steel. 5. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Material um einen ferritischen Stahl handelt. 5. Connection system according to claim 1, characterized, that the material is a ferritic steel.   6. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Material um einen niedriglegierten Stahl handelt.6. Connection system according to claim 1, characterized, that the material is a low-alloy steel. 7. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Material um einen unlegierten Stahl handelt.7. Connection system according to claim 1, characterized, that the material is an unalloyed steel. 8. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um stickstofflegierte Stähle handelt.8. Connection system according to claim 1 to 7, characterized, that it is nitrogen-alloyed steels. 9. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um druckaufgestickte Stähle handelt, z. B. im DESU- oder HIP- Verfahren.9. Connection system according to claim 1 to 8, characterized, that it is pressure embroidered steels, e.g. B. in DESU or HIP Method. 10. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung des/der Profilringe durch Temperierung unter Sauerstoff- Ausschluß erfolgt.10. Connection system according to claim 1 to 9, characterized, that the hardening of the profile ring (s) by tempering under oxygen Exclusion takes place. 11. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung durch Kaltverfestigung erzielt wird.11. Connection system according to claim 1 to 9, characterized, that hardening is achieved by work hardening. 12. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Profilringe im pulvermetallurgischen Spritzverfahren hergestellt sind.12. Connection system according to claim 1 to 11, characterized, that the profile ring (s) are manufactured using powder metallurgy are. 13. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ringschulter (4.4) und der Druckfläche der Spannmutter (2) eine Winkeldifferenz (a1) besteht. 13. Connection system according to claim 1 to 12, characterized in that there is an angular difference (a1) between the annular shoulder ( 4.4 ) and the pressure surface of the clamping nut ( 2 ). 14. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Profilringe zumindest im vorderen Bereich eine Winkeldifferenz zum den/die Ringe aufnehmenden, verformenden Innenkonus aufweisen.14. Connection system according to claim 1 to 13, characterized, that the profile ring (s) have an angle difference at least in the front area to the deforming inner cone receiving the rings. 15. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Profilringe mit einer die Gleiteigenschaften verbessernden Beschichtung (4.1), z. B. einer PTFE-haltigen, versehen sind.15. Connection system according to claim 1 to 14, characterized in that the / the profile rings with a coating which improves the sliding properties ( 4.1 ), for. B. a PTFE-containing are provided. 16. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (4.1) zumindest erst nach einem metallisch vorab­ dichtenden Bereich (4.2) beginnt.16. Connection system according to claim 1 to 15, characterized in that the coating ( 4.1 ) begins at least only after a metallic sealing area ( 4.2 ). 17. Verbindungssystem nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Profilringe im vorderen Bereich (4.2) zumindest eine gerundete Umlaufkante aufweisen.17. Connection system according to claim 1 to 16, characterized in that the / the profile rings in the front region ( 4.2 ) have at least one rounded peripheral edge.
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