DE482387C

DE482387C - Pipe connection for pressure lines, especially in mining operations, by means of socket pieces with a common sealing ring in recesses in the socket face and tightening by means of a union nut with simultaneous pretensioning of the sealing ring

Info

Publication number: DE482387C
Application number: DES77042D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-11-19
Filing date: 1926-11-19
Publication date: 1929-09-12

Description

Rohrverbindung für Druckleitungen, insbesondere in Bergbaubetrieben, durch Muffenstücke mit gemeinsamem Dichtungsring in Aussparungen der lguffenstirnflächen und Anzug durch eine Überwurfmutter unter gleichzeitiger Vorspannung des Dichtungsringes Gegenstand der Erfindung ist eine Rohrverbindung für Druckleitungen, insbesondere in Bergbaubetrieben, durch Muffenstücke mit gemeinsamem Dichtungsring in Nuten der Muffenstirnflächen und Anzug durch eine Überwurfmutter unter gleichzeitiger Vorspannung des Dichtungsringes.Pipe connection for pressure lines, especially in mining operations, by socket pieces with a common sealing ring in recesses in the lguffen face and tightening by means of a union nut while at the same time pretensioning the sealing ring The invention relates to a pipe connection for pressure lines, in particular in mining operations, through socket pieces with a common sealing ring in the grooves Socket end faces and tightening by means of a union nut with simultaneous pretensioning of the sealing ring.

Solche Rohrverbindungen sind insbesondere als Kupplungen für Bohrgestänge bekannt geworden. Der Druckschlauch darf dabei an der Drehbewegung des Bohrgestänges nicht teilnehmen, weshalb die Rohrteile am Kopfe des Gestänges drehbar verbunden werden müssen. Durch Anziehen der die eine Muffe übergreifenden überwurfmutter wird ihre Stirnfläche gegen einen Flansch der anderen Muffe gepreßt und starr damit verbunden. Die Abmessungen ad1er übrigen Teile sind so gewählt, daß die zu verbindenden Rohre gegeneinander drehbar--bleiben, daß aber die Dichtung beim Anziehen der Mutter vorgespannt wird. Es müssen daher Spielräume zwischen der einen Muffe einerseits und der anderen Muffe und der fest mit ihr verbundenen überwurfmutter anderseits vorhanden sein. Sind die Rohrleitungen Biegungs- und Knickspannungen ausgesetzt, was bei den Rohrleitungen an den Abbaustellen der Bergwerke unvermeidlich ist, so wird der Dichtungsring in der jeweiligen Drucktone weit stärker zusammengepreßt als in der Zugzone. Die Dichtung erfährt daher ungleichmäßig bleibende Zusammenpressung. Wird die Leitung dann auseinandergenommen und neu verlegt, was an den Abbaustrecken entsprechend dem Fortschritt der Arbeiten fast in jeder Schicht notwendig ist, so kann es leicht vorkommen, daß ein stark zusammengepreßter Ringteil in die Zugzone der auf Biegung beanspruchten Rohrverbindung kommt und nicht mehr dicht hält. Wegen dieser ungleichmäßigen Zusammenpressung der Dichtungsringe sind daher Undichtigkeiten der Leitungen und häufige Auswechslungen der Dichtung unvermeidlich. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei den rein metallischen Konusdichtungen.Such pipe connections are in particular used as couplings for drill rods known. The pressure hose is allowed to move against the rotation of the drill rod do not participate, which is why the pipe parts rotatably connected to the head of the rod Need to become. By tightening the union nut that extends over a sleeve their end face pressed against a flange of the other sleeve and rigidly connected to it. The dimensions of the remaining parts are chosen so that the pipes to be connected rotatable against each other - but that the seal is pretensioned when the nut is tightened will. There must therefore be leeway between one sleeve on the one hand and the other Sleeve and the union nut firmly connected to it on the other hand. Are the pipelines exposed to bending and buckling stresses, which is the case with the pipelines is unavoidable at the mining sites, the sealing ring is in the respective pressure clay is compressed much more strongly than in the tensile zone. The seal therefore experiences uneven permanent compression. The line is then taken apart and relocated, what on the dismantling lines according to the progress of the work is necessary in almost every shift, so it can easily happen that a strong compressed ring part in the tensile zone of the pipe connection subject to bending comes and no longer holds tight. Because of this uneven compression of the Sealing rings are therefore leaks in the lines and frequent replacements inevitable of poetry. The situation is similar with the purely metallic ones Cone seals.

Diese Nachteile sollen beim Gegenstande der Erfindung dadurch vermieden werden, daß die Angriffskräfte in der Rohrleitung bei Biegungs- und Knickbeanspruchungen durch besondere metallische Berührungsflächen unmittelbar unter Entlastung der gleichzeitig gleichmäßig vorgespannten Dichtungseinlagen übertragen werden.These disadvantages are intended to be avoided in the subject matter of the invention that the attack forces in the pipeline under bending and buckling loads due to special metallic contact surfaces directly relieving the load at the same time evenly pretensioned sealing inserts are transferred.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß gegenüber dem die Mutter übergeworfen tragenden Flansch des einen Muffenstückes an dem anderen Muffenstfick eine äußere ringförmige Stirnfläche neben dem Dichtungsring vorgesehen ist, die beide durch Hammerschläge gegen die sternförmig angeordneten Mutteransätze für die Übertragung aller äußeren Kräfte unabhängig von der Dichtung fest zusammengepreßt und biegungs- und knickfest verbunden sind, während der Dichtungsring durch seine Form oder durch be= sondere Mittel in der Aussparung des einen Muffenstückes festgelegt oder von außen, z. B. durch eine besondere Sternmutter mittels Bolzen und Metallring, nachstellbar ist.This object is achieved in that the mother thrown over it bearing flange of a socket piece on the other Muffenstfick an outer annular end face next to the sealing ring is provided, both by hammer blows against the star-shaped nut lugs for the transmission of all external forces is firmly pressed together regardless of the seal and are rigidly connected to bending and kinking, while the sealing ring is connected by its Form or fixed by special means in the recess of one socket piece or from the outside, e.g. B. by means of a special star nut using a bolt and metal ring, is adjustable.

Die neue Rohrverbindung ist in. den Abb. 3 bis 6 der Zeichnung im Längsschnitt in vier verschiedenen Ausführungsformen dar-; gestellt, während die Abb. a und 2 das Verhalten der bisher gebräuchlichen Rohrverschraubung bei Biegungsspannungen erläutern.The new pipe connection is in. Figs. 3 to 6 of the drawing in Longitudinal section in four different embodiments; posed while the Fig. A and 2 show the behavior of the tube screw connection commonly used up to now in the case of bending stresses explain.

In der Abb. z ist die übliche Rohrverbindung bei Beanspruchung in der Rohrachse, in der Äbb. 2 bei der Ausbiegung in der Bildebene durch Biegungs- oder Knickkräfte dargestellt. Während nach der ersten Abbildung die Überwurfmutter m bei x und y gleichmäßig an dem Flansch der Muffe b angreift, bleibt sie bei Biegungsbeanspruchung nur in der Zugzone bei x mit dem Flansch in Berührung, während sich in der Druckzone der Flansch bei y von der Mutter unter gleichzeitiger starker Zusammenpressung der Dichtungsscheibe entfernt, bis metallische Berührung bei z eintritt. Bei dem in der Rohrverbindung auftretenden Kräftepaar hat die Zugkraft p den größeren Hebelarm A, die Druckkraft P den kleineren Hebelarm B. Die in der Druckzone auftretende, den Ringteil c2 zusammenpressende Kraft ist daher besonders groß, und die Dichtung erfährt dort bald eine bleibende Zusammenpressung. Bei dem unvermeidlichen oftmaligen Umbau der Rohrleitungen an ,den Abbaustellen der Bergwerke ist daher mit baldigem Undichtwerden der Rohrverbindungen und häufigem Auswechseln der Dichtungsringe zu rechnen.In Fig. Z, the usual pipe connection under stress is shown in the pipe axis, in Fig. 2 when bending in the image plane due to bending or buckling forces are shown. While after the first picture the union nut m acts evenly on the flange of the sleeve b at x and y, it remains under bending stress only in the tension zone at x in contact with the flange, while in the compression zone the flange at y from the nut with simultaneous strong compression of the Sealing washer removed until metallic contact occurs at z. The in the pair of forces occurring in the pipe connection, the tensile force p has the larger lever arm A, the pressure force P the smaller lever arm B. The occurring in the pressure zone, the force compressing the ring part c2 is therefore particularly great, and the seal soon experiences permanent compression there. With the inevitable frequent Reconstruction of the pipelines, the dismantling sites of the mines is therefore soon Leaking of the pipe connections and frequent replacement of the sealing rings calculate.

Dieser Nachteil ist bei den vier Ausfüfirungsformen Abb. 3 bis 6 der neuen Erfindung dadurch vermieden, daß der von der 'Überwurfmutter m überbgriffene, entsprechend nach außen verlängerte Ringflansch b2 beim Anziehen der Mutter mit seiner Außenfläche bi gegen eine- ihm gegenüberliegende äußere Stirnfläche a1 .des anderen Muffemstückes a gepreßt wird. Ringflansch b2 und Stirnfläche a@ berühren sich also in möglichst weit außen liegenden, nicht nachgiebigem, metallenen Flächen, weshalb die Rohrverbindung außerordentlich biegungsfest und widerstandsfähig ist, ohne daß der Dichtungsring bei starkem Anziehen der Mutter oder bei Biegungsspannungen zu stark oder ungleichmäßig beansprucht werden kann. Die überwurfmutter m kann deshalb als Sternmutter mit kurzen gedrungenen Nockenansätzen ausgebildet und durch Hammerschläge angezogen werden, weil hier das sonst leicht eintretende zu starke Anziehen und ein üben mäßiges Zusammenpressen des Dichtungsringes nicht zu befürchten ist. Die druckübertragenden Flächen 0 und b1 brauchen nicht eben zu sein. Es können auch Kegelflächen zur Kraftübertragung vorgesehen werden, die möglichst weit außen liegen und die Drehung infolge der stärkeren Reibung besser verhindern, falls an einem Ende ein Rohr an- oder abgeschraubt werden soll.This disadvantage is in the four embodiments Fig. 3 to 6 of new invention avoided by the fact that the 'union nut m overlapped, ring flange b2 lengthened accordingly to the outside when tightening the nut its outer surface bi against an opposite outer end face a1 .des other Muffemstückes a is pressed. Touch ring flange b2 and face a @ in other words, in non-flexible, metal surfaces that are as far out as possible, which is why the pipe connection is extremely resistant to bending and resistant, without the sealing ring with strong tightening of the nut or with bending stresses can be stressed too much or unevenly. The union nut m can therefore Designed as a star nut with short, compact cam lugs and hammered be attracted, because here the otherwise easily occurring excessive tightening and a moderate compression of the sealing ring is not to be feared. the Pressure-transmitting surfaces 0 and b1 do not need to be flat. It can too Conical surfaces are provided for power transmission, which are as far outside as possible and better prevent the rotation due to the increased friction, if on one End of a pipe to be screwed on or unscrewed.

Die verschiedenen Ausführungsformen Abb. 3 bis 6 der neuen Rohrverbindung unterscheiden sich hauptsächlich duf'ch die Art der Dichtung.The different embodiments Fig. 3 to 6 of the new pipe connection differ mainly in the type of poetry.

Nach der ersten (Abt. 3) wird ein starker Ring c' aus federndem Werkstoff als Blockring oder als durch Aushöhlung mit Dichtungslippen c1 versehener Ring in eine nach innen offene Aasdrehung der Muffe d eingelegt und darin durch einen Wulst c6 gegen Herausfallen gesichert. Die Abmessungen aller Teile sind so gewählt, daß dieser Ring c' schon zusammengepreßt wird, bevor der Flansch b2 der Muffe b an der Stirnfläche dl der Muffe a anliegt. Die Druckkräfte d des Durchflußmittels pressen ,dann de=n Dichtungsstoff über diese Vorspannung hinaus noch fester gegen die zu dichtenden Flächen.According to the first (section 3), a strong ring c 'made of resilient material as a block ring or as a hollowed-out ring with sealing lips c1 is inserted into an inwardly open rotation of the sleeve d and secured against falling out by a bead c6. The dimensions of all parts are chosen so that this ring c 'is already pressed together before the flange b2 of the sleeve b rests on the end face dl of the sleeve a. The pressure forces d of the flow medium then press the sealant even more firmly against the surfaces to be sealed, beyond this prestress.

Bei,der zweiten Dichtungsart (Abt. q. und 5) ! kann der Dichtungsring c6 oder c$ wenigeir federnd sein, z. B. aus Leder bestehen, und manschettenartig geformt sein. Eine wesentliche Vorspannung ist dann nicht erforder= lieh. Die Dichtungsflächen und Dichtungslippen c° (Abt. 4) und c1° (Abt. 5) müssen nur satt anliegen. Durch den inneren Überdruck wird der Dichtungsring c6 oder cl noch fester ungepreßt. Nach der Abb, 4 wird der Lederdichtungsring c6 durch einen Spreizring e gegen Herausfallen aus der seitlich offenen Ausbohrung der Muffe a gesichert. Der Ring kann an einer Stelle zerschnitten oder endlos sein. In letzterem Falle wird er beim Einbringen eingebeult und durch Richten gespannt. Nach der Abb.5 kann der Lederring c$ z. B. durch eine Überwurfmutter c° festgehalten werden.With, the second type of seal (Dept. q. And 5)! can the sealing ring c6 or c $ lessir be resilient, e.g. B. made of leather, and cuff-like be shaped. A substantial preload is then not required = borrowed. The sealing surfaces and sealing lips c ° (section 4) and c1 ° (section 5) just have to fit snugly. By the internal overpressure the sealing ring c6 or cl is unpressed even more firmly. To 4, the leather sealing ring c6 is prevented from falling out by an expanding ring e secured from the laterally open bore in sleeve a. The ring can be attached to a Place cut up or be endless. In the latter case, it will be used when introducing dented and strained by straightening. According to Fig.5, the leather ring can be c $ z. B. be held in place by a union nut c °.

Bei der dritten Dichtungsart (Abt. 6) wird die Dichtungsscheibe c11 durch .eine auf dem Rundgewinde a2 der Muffe a sitzende kleinere Sternmutter W mittels der Bolzen g und des Metallringes f von außen an die zu dichten-:len Flächen gepreßt. Für die Bolzen g sind entsprechende Bohrungen im Nutenstück d angeordnet. Der Wulst c12 hindert das Herausfallen der Dichtungsscheibe c11.In the third type of seal (Section 6), the sealing washer c11 by .a smaller star nut W seated on the round thread a2 of the socket a by means of the bolt g and the metal ring f pressed from the outside against the surfaces to be sealed. Corresponding bores are arranged in the groove piece d for the bolts g. The bead c12 prevents the sealing washer c11 from falling out.

Claims

PATENT CLAIM: i. Pipe connection for pressure lines, especially in mining operations, by means of socket pieces with joint sealing ring in recesses in the socket end faces and tightening by means of a union insert with simultaneous pretensioning of the sealing ring, characterized in that opposite the flange ($ 2) of one socket piece which is thrown over the nut (m) (b) on the other socket piece (a) an outer annular end face (a ') is provided next to the sealing ring, both of which are firmly pressed together by hammer blows on the star-shaped nut lugs for the transmission of all external forces while relieving the seal and are resistant to bending and kinking are connected, while the sealing ring (c3, cl, c3, c ") is fixed by its farm (bead c5, c12) or by special means (expanding rings, nut c9) in the recess of one socket piece. a. Pipe connection according to claim i, characterized in that the sealing ring (c "1) from the outside, for. B. by means of a special star nut (ml) by means of a bolt (g) and metal ring (f) .