DE7931005U1 - Rohrverbindungsvorrichtung - Google Patents
RohrverbindungsvorrichtungInfo
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Description
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindungsvorrichtung,
sie bezieht sich insbesondere auf eine derartige Vorrichtung zum Verbinden von Rohren und anderen Rohrteilen,
die beim Bohren und/oder bei der Gewinnung voi Off-Shore-Öl- und/oder Gasvorkommen eingesetzt werden,
Aus der DE-OS 28 02 383 ist eine Rohrverbindungsvorrichtung bekannt, die aus einem hohlen Zapfenteil und
einem teleskopartig auf dieses aufschiebbare Muffenteil besteht, wobei das Zapfenteil und das Muffenteil
im zusammengefügten Zustand eine kegelstumpfförmige äußere bzw. innere Umfangsoberfläche besitzt, die
einander überdecken, wenn die Teile in Eingriff gelangen. Um das Zapfenteil und das Muffenteil axial
miteinander zu verbinden, besitzen die kegelstumpfförmigen Oberflächen ineinandergreifende ringförmige
Vorsprünge und Nuten. Um die Teil in Eingriff zu bringen, wird das Muffenteil über das Zapfenteil geschoben,
und das Muffenteil wird expandiert, und/oder das Zapfenteil wird verengt, damit die Vorsprünge in
die Nuten eingreifen können. Das Zapfenteil und das Muffenteil bestehen in einer bevorzugten Ausfuhrungsform
aus Metall, und der Eingriff wird dadurch erleichtert, daß unter Druck stehende Flüssigkeit
zwischen die kegelsturapfförmigen Flächen geführt wir« um das Muffenteil zu expandieren und/oder das Zapfen-
teil zu verengen. Dairu-t die Flüssigkeit wirksam werden
kann, sind Dichtungen zwischen den sich überlappenden Bereichen der kegelstumpfförmigen Oberflächen der
Teile notwendig, und diese Dichtungen werden in ein- « fächer Weise dadurch verwirklicht, daß die kegelstumpfförmigen
Oberflächen einen ausreichenden Metall/Matallkontakt
ausüben, der ausreicht, um den Flüssigkeitsstrom zwischen den sich überlappenden Bereichen der
Oberflächen abzudichten oder mindestens zu reduzieren.
Gemäß der DE-OS 28 02 383 sind die Vorsprünge und Nuten der kegelstumpfförmigen Oberflächen längs der axialen
Länge der kegelstumpfförmigen Oberflächen im wesentlichen axial gleich beabstandet und besitzen im wesentlichen
gleiche axiale Abmessungen. Zapfen- und Muffenteil sind so dimensioniert, daß alle Vorsprünge im Metall/
Metallkontakt mit dem stromaufwärts von seiner zugeordneten Nut liegenden Bereich der kegelstumpfförmigen
Oberfläche gelangen, wenn Zapfen- und Muffenteil zusammengeschoben werden, so daß die Dichtung zu Anfang
durch alle VorSprünge bewirkt wird, und der einzelne Vorsprung lediglich über dem stromaufseitigen Bereich
der kegelstumpfförmigen Oberfläche in seine Nut hineinzugleiten braucht.
Es hat sich nun gezeigt, daß es nicht erforderlich ist, diesen Metall/Metallkontakt zwischen allen Vorsprüngen
und Nuten vorzusehen, und daß ein Metall/Metalldichtungskontakt nur an den beiden Enden der Oberflächen
erforderlich ist. Dies ermöglicht eine wesentliche Reduktion der axialen Länge der kegelstumpfförmigen
Oberflächen und damit des Zapfen- und des Muffenteile,
wobei wesentlich Material eingespart werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Rohrverbindungsvorrichtung
angegeben, die aus einem hohlen Zapfenteil und einem teleskopartig auf dieses aufschieb
baren hohlen Muffenteil besteht. Das Zapfenteil besitzt eine kegelstumpfförmige äußere ümfangsflache, und das
Äuffenteil besitzt eine entsprechende kegelstumpfförmige innere Umfangsoberflache, welche sich über die kegelstumpfförmige
Oberfläche des Zapfenteils legt, wenn die Teile miteinander in Eingriff gelangen. Die kegelstumpfförmigen
ümfangsflächen besitzen mehrere axial beabstandete, ineinander greifende VorSprünge und Nuten,
• die sich in Umfangsrichtung erstrecken und ineinander
greifen, ur das Zapfen- und das Muffenteil axial zu
verriegeln- Die Vorsprünge und die Nuten sind so dimensioniert, daß der Metall/Metallanfangskontakt zwischen
den Scheitelflächen der Endvorsprünge an beiden Enden der mit Vorsprüngen versehenen kegelstunttifförmigen
Oberfläche und den den Endnuten benachbarten Oberflächen der anderen kegelstumpfförmigen Oberfläche
erfolgt. Die Vorsprünge und Nuten zwischen den Endvorsprüngen und den Endnuten besitzen kleinere Axialabmessungen
und Abstände als die Endvorsprünge und Endnuten. Die Radialabmessungen der Vorsprünge und Nuten
sind derart gewählt, daß die Expansion des Muffenteils und/oder die Kontraktion des Zapfenteils, die während
des Eingriffs der Teile beim Hineinzwingen der Vorsprünge in die entsprechenden Nuten erfolgt, die
Elastizitätsgrenze des Materials der Teile nicht übersteigt.
\ Bevorzugt liegen die Basis- und die Scheitelflächen
der Vorsprünge bzw. Nuten auf kegelstumpfförmigen
- 10 <"
Oberflächen, die parallel zu den kegelstumpfförmigen
Oberflächen des Zapfen- und Muffenteils laufen. Die Vorsprünge können am Zapfen- oder am Muffenteil vorgesehen
werden, und die entsprechenden Nuten können am anderen Teil vorgesehen werden. Bevorzugt werden
die Vorsprünge und die Nuten und die Oberflächen zwischen diesen beiden derart ausgebildet, daß bei
Betrachtung einer kegelstumpfförmigen Oberfläche festgestellt
werden kann, daß diese entweder Vorsprünge oder Nuten besitzt.
Die sich radial erstreckenden Endoberflächen an einem Ende der Vorsprünge und Nuten können zum übertragen
von Druckkräften über die Rohrverbindungsvorrichtung ausgebildet werden; zu diesem Zweck verlaufen sie
bevorzugt radial oder unter einem kleinen Winkel zu einer radialen Ebene. Das Zapfen- und das Muffenteil
können so ausgebildet werden, daß diese Endflächen der Vorsprünge und Nuten positiv aneinander anliegen,
wenn diese Teile in Eingriff sind.
Um das Einströmen der unter Druck stehenden Flüssigkeit zwischen den Oberflächen der Zapfen- und Muffenteile
zu ermöglichen, ist zwischen ci<?n Enden der
kegelstumpfförmigen Oberfläche des Muffenteils bevorzugt
ein radialer Einlaßstutzen vorgesehen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematicche Schnittdarstelluiig
einer Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen
Rohrverbindungsvorrichtung;
■Ί1 -
Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Muffenteil der Verbindung der Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Endes der Verbindung nach Fig. 1
während des Zusammenschiebens von Zapfen- und Muffenteil; und
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, bei der Zapfen- und Muffenteil
in Eingriff stehen.
Gemäß den Figuren enthält die Rohrverbindungsvorrichtung ein rohrförmiges Zapfenteil 1, das z.B. durch
eine Schweißnaht am Ende eines E,Ohrs 2 angebracht ist, und ein rohrförmiges Muffenteil 3, das z.B. durch
eine Schweißnaht am Ende eines Rohrs 4 sitzt, welches mit dem Rohr 2 verbunden werden soll. Zapfenteil und
Muffenteil sind teleskopartig ineinander schiebbar und besitzen sich entsprechende kegelstumpfförmige
äußere bzw. innere Umfangsflachen 5, 6, die aneinander
anliegen, wenn das Zapfenteil 1 vollständig in das Muffenteil 2 eingeschoben ist.
Um das Zapfenteil axial mit dem Muffenteil zu verriegeln, ist das Muffenteil mit mehreren in Umfangsrichtung
verlaufenden ringförmigen Nuten 7a, 7b ... 7j versehen, die alle je in einer radialen Ebene verlaufen
und radial ausgerichtete Endflächen 8, 9 besitzen, welche durch die Basisfläche 10 getrennt sind.
Die Nuten sind durch die Flächen 11a, 11b ... 11j axial voneinander beabstandet, welche die kegelstumpfförmige
Oberfläche 6 bilden. Das Zapfenteil besitzt
mehrere axial beabstandete, im Umfangsrichtung verlaufende ringförmige VorSprünge 12a, 12b, ... 12j, die
den Nuten 7a, ... 7j entsprechen, wobei jeder Vorsprung
radial verlaufende Oberflächen 13, 14 besitzt.
• * , , a »a
- 12 -
die durch eine Scheitefläche 15 voneinander getrennt sind, wobei die Vorsprünge durch die Oberflächen 16a,
16b, ... 16j voneinander beabstandet sind, welche die kegelstumpfförmige Oberfläche 5 bilden.
Die Basisflächen und die Scheitelflächen 10, 15 liegen auf kegelstumpfförmigen Oberflächen, welche
parallel zu den Oberflächen 11, 16 sind, so daß alle Vorsprünge und Nuten dieselbe Tiefe besitzen. Die Vorsprünge
und Nuten können sich im wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der Oberflächen 5, 6 erstrecken,
sie können jedoch auch einen kleineren Teil dieser Oberflächen einnehmen.
Das Muffenteil ist mit einem radialen Kanal 17 versehen, der mit einer axial verlaufenden Ausnehmung 18
in Verbindung steht, welche einige der Nuten im Zentrum des Nutenbereichs schneidet. Der Kanal läßt sich
mit einer Flüssigkeitsquelle, z.B. unter Druck stehendem öl verbinden, dessen Druck zwischen etwa 175,7 bis
210,9 Kg/m liegt, wenn das Zapfen- und das Muffenteil aus hochbelastbarem Stahl bestehen.
Die Verbindungsvorrichtung soll Druckkräfte, z.B. Rohr-Treibkräfte, zwischen den verbundenen Rohren übertragen,
und zu diesem Zweck sind die Oberflächen 8, 13 an einem Ende jedes VorSprungs und jeder Nut radial
ausgerichtet, oder sie besitzen einen kleinen Winkel zur Radialebene. Zusätzlich ist die Verbindungsvorrichtung
derart ausgebildet, daß die Oberflächen 8, zur Anlage gelangen, wenn die Teile ineinander gegriffen
haben. Dies wird dadurch verwirklicht, daß
- 13 -
die Vorsprünge und die Nuten so ausgebildet werden, daß eine radiale Endfläche 20 auf dem Muffenteil zur
Anlage mit einer entsprechenden radialen Oberfläche 19 auf dem Zapfenteil gelangt, um einen Kraftschluß
«wischen diesen Oberflächen 19, 20 und den Oberflächen 8, 13 zu schaffen. Die Vorsprünge und Nuten
sind so bemessen, daß sich ein geringes Radialspiel zwischen den anderen sich überlagernden Oberflächen
15, 16, 10, 11, und ein radiales und axiales Spiel zwischen den Oberflächen 9, 14 ergibt. Alternativ
kann das Radialspiel zwischen den Oberflächen 15, 16 und 10, 11 weggelassen werden, so daß das Zapfenteil
eine Preßpassung mit dem Muffenteil erfährt.
Die kegelstumpfförmigen Oberflächen 5, 6 und die Endnuten
7a, 7j und Endvorsprünge 12a, 12j sind so ausgebildet und bemessen, daß beim Zusammenschieben von
Zapfenteil und Muffenteil der Metall/Metall-Anfangskontakt zwischen den Scheiteloberflächen 15 der Endvorsprünge
12a, 12j des Zapfenteils und den den Endnuten 7a, 7j benachbart liegenden Oberflächen
11a, 11 j des Muffenteils entsteht. Die Vorsprünge und
Nuten zwischen diesen Endvorsprungen und Endnuten
brauchen keinen Metall/Metallkontakt zu liefern.
Die Verbindung wird dadurch aufgebaut, daß das Zapfen-
und das Muffenteil ineinandergesteckt werden, bis Metall/Metallkontakt erzielt wird, vergl. Fig. 3. In
dieser Stellung wird unter Druck stehende Flüssigkeit durch den Stutzen 17 zugeführt und fließt längs der
Ausnehmung 18 zwischen den Teilen bis in den Bereich des Metall/Metallkontakts. Der Druck der Flüssigkeit
wird so groß gewählt, daß er ausreicht, das Muffenteil zu expandieren und/oder das Zapfenteil ausreichend
- 14 -
zu verengen, damit die Teile bei dem Aufbringen einer weiteren axialen Kraft weiter zusammengeschoben werden.
Es hat sich gezeigt, daß die Flüssigkeit nicht nur das Muffenteil expandiert und/oder das Zapfenteil kontrahiert
, sondern daß sie auch die Kontaktflächen der Teile schmiert, die dann eine hydrostatische Lagerung
bilden, so daß der Kontakt dabei verlorengeht. Obwohl hieraus eine geringe Leckage der Flüssigkeit an den
Uberlappungsenden der Teile resultiert, ist diese
Leckage zu klein, um das Aufbringen der Flüssigkeit Ineffektiv zu machen. Es sei darauf hingewiesen, daß
die kegelstumpfförmigen Flächen mit ihren VorSprüngen
und Nuten derart ausgebildet sind, daß beim Expandieren des Muffenteils und/oder Kontrahieren des Zapfenteils
die Elastizitätsgrenze des Materials von Muffen- und Zapfenteil nicht überschritten wird.
Wenn die Teile zusammengefügt werden, muß sichergestellt sein, daß keine Flüssigkeit in irgendeiner der
Nuten gefangen bleibt. Sofern Flüssigkeit eingeschlossen bliebe, wäre der entsprechende Vorsprung
nicht in der Lage, vollständig in die Nut zu greifen, und es resultiert daraus eine Gefahr, daß die Verbindung
sich löst. Um diese Möglichkeit zu verhindern, ist die Ausnehmung 18, die mit dem Flüssigkeitseinlaßstutzen
17 verbunden ist, in axialer Richtung so weit ausgedehnt, daß Flüssigkeit in den Zwischennuten
durch die Ausnehmung und den Auslaßstutzen 18 ablaufen kann. Flüssigkeit in den Endnuten kann um das
Ende des Zapfenteils bzw. des Muffenteils herum entweichen .
In der Oberfläche des Zapfenteils können den Enden
■' - 15
benachbart Dichtungen 21, 22 vorgesehen werden, wobei die Dichtung 22 primär dazu dient, den Innenraum der
Verbindungsvorrichtung fluiddicht zu halten. Die Dichtung 21 ist in Verbindung mit der Dichtung 22 vorgesehen,
um das nicht unter Druck stehende Öl zwischen den Oberflächen einzuschließen, um Korrosion der Oberflächen
5, 6 zu reduzieren. Unter diesen Umständen ist der Einlaßstutzen 17 ebenfalls geschlossen.
Bei der dargestellten erfindungsgemäßen Verbindungsvoi
richtung lassen sich die ZwischenvorSprünge und Zwischennuten so ausbilden, daß sie keinen Metall/
Metall-Anfangskontakt zwischen einer Scheitelfläche eines Vorsprungs und der stromaufwärts von der entsprechenden
Nut liegenden Oberfläche bilden. Sie können daher ein kleineres axiales Maß und Raum als
die Endvorsprünge und Endnuten besitzen. In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist das
minimale axiale Maß und der minimale axiale Raum der Vorsprünge und Nuten lediglich zu zu wählen, daß
ausreichend Metall hinter den Kraftübertragungsflächer 8, 13 ist, so daß diese Flächen der aufgebrachten
Kraft widerstehen können. Es hat sich gezeigt, daß sich aus dieser Forderung Zwischenvorsprünge und
Zwischennutvan ergeben, die einen wesentliche kleinerei axialen Raum einnehmen, so daß die Gesamtlänge der
kegelstumpfförmigen Oberflächen stark reduziert werden kann, wobei sich eine große Verringerung des
Materialbedarfs für die Zapfen- und Muffenteile, und damit eine beträchtliche Kosteneinsparung ergibt.
Die Zwischenvorsprünge und Zwischennuten besitzen, wie dargestellt, ungefähr das halbe axiale Maß und dei
halben axialen Raum wie die Endvorsprünge und Endnutei
bei einer Verbindungsvorrichtung nach der Hauptan-
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meldung P 28 02 383, wenn dieselbe axiale Kraft übertragen werden soll und daher dieselbe Zahl an Kraftübertragungsflächen
8, 13 mit demselben radialen Ausmaß betrachtet wird.
Als Folge dieser Verringerung des axialen Maßes der
Zwischenvorsprünge und Zwischennuten muß während des
Zusammenbaus der Teile und nach dem Metall/Metall-Anfangskontakt ein Zwischenvorsprung an einem oder
mehreren stromaufwärts von seiner entsprechenden Nut
liegenden Nuten vorbeibewegt werden. Um die Bewegung § eines Vorsprungs aus einer Nut heraus und gegen die
stromabseitige Oberfläche zu unterstützen, welche die
Nut trennt, sind die Endflächen 14 der Nuten und die
entsprechenden Endflächen 9 der Vorsprünge um einen S relativ kleinen Winkel zur Achse hin geneigt. $
Zwischenvorsprünge und Zwischennuten muß während des
Zusammenbaus der Teile und nach dem Metall/Metall-Anfangskontakt ein Zwischenvorsprung an einem oder
mehreren stromaufwärts von seiner entsprechenden Nut
liegenden Nuten vorbeibewegt werden. Um die Bewegung § eines Vorsprungs aus einer Nut heraus und gegen die
stromabseitige Oberfläche zu unterstützen, welche die
Nut trennt, sind die Endflächen 14 der Nuten und die
entsprechenden Endflächen 9 der Vorsprünge um einen S relativ kleinen Winkel zur Achse hin geneigt. $
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung r|
bestehen die Zapfen- und Muffenteile aus stark bean- | spruchbarem Stahl und besitzen Außen- und Innendurch- {
messer von ungefähr 71cm. Die Konizität der kegel- J stumpfförmigen Oberflächen 5, 6 und der Pasisflachen 1
und Scheitelflächen der Nuten bzw. Vorsprünge beträgt ' 2°. Jeder Vorsprung besitzt eine Höhe von 0,122 cm I]
und jede Nut besitzt eine Tiefe von 0,112 cm. Die End- | nuten besitzen eine Länge von 2,133 cm an der Oberfläche,
und die Endvorsprünge besitzen an ihrer Basis
eine Länge von 2,032 cm. Die Oberflächen stromaufwärts von den Endvorsprüngen und Endnuten sind entsprechend dimensioniert. Ede Zwischennuten und
Zwischenvorsprünge können z.B. die halbe Größe der
Endnuten und Endvorsprünge besitzen, so daß die Gesamtlänge der kegelstumpfförmigen Oberflächen der Teile
eine Länge von 2,032 cm. Die Oberflächen stromaufwärts von den Endvorsprüngen und Endnuten sind entsprechend dimensioniert. Ede Zwischennuten und
Zwischenvorsprünge können z.B. die halbe Größe der
Endnuten und Endvorsprünge besitzen, so daß die Gesamtlänge der kegelstumpfförmigen Oberflächen der Teile
- 17 -
12,70 cm beträgt und eine Gesamtlänge der Verbindungsvorrichtung
24,13 cm beträgt. Ein Vergleich mit der entsprechenden Verbindungsvorrichtung gemäß der
Hauptanmeldung P 28 02 383 zeigt, daß bei einer derartigen Verbindungsvorrichtung die kegelstumpfförmige
Oberfläche eine Länge von etwa 42cm besitzt und eine Gesamtlänge von etwa 53 cm vorliegt.
Die Kraftübertragungsflächen 8, 13 der Vorsprünge und Nuten sind bevorzugt gegenüber der Radialebene
um 12° geneigt, und die anderen Endflächen 9, 14 können unter einem Winkel von 75° zu der Radialebene
geneigt verlaufen.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei Verwendung eines anderen Konuswinkels für die kegelstumpfförmigen
Oberflächen der Teile und bei Verwendung anderer Materialien £Ä.r die Teile die oben stehenden Abmessungen
und Zahlen für die Vorsprünge und Nuten verändert werden können.
Während die Verbindungsvorrichtung an einer Ausführungsform beschrieben wurde, bei der die Vorsprünge
an dem Z?r>fenteil und die Nuten an dem Muffenteil vorgesehen
sind, ergeben sich exakt äquivalente Verhältnisse, wjnn die Nuten im Zapfenteil, und die Vorsprünge
im Muffenteil vorgesehen werden. Obwohl die Flächen 13, 14, 15 in der obigen Beschreibung einen Vorsprung auf
dem Zapfenteil festlegen, können die Flächen 13, 14 und 16 gleichermaßen zur Definition einer Nut auf dem
Zapfenteil dienen, wobei dann die entsprechenden Flächen auf dem Muffenteil einen Vorsprung festlegen.
Die erfindungsgemäße Rohrverbindungsvorrichtung besitzt einen einfachen Aufbau, läßt sich leicht zu-
- 18 -
sammenfügen und benötigt keine beweglichen Teile,
um das Ineinandergreifen von Zapfenteil und Muffenteil zu gewährleisten.
Es sei darauf hingewiesen, daß viele verschiedene Einrichtungen vorgesehen werden können, um die
axiale Kraft auszuüben, die erforderlich ist, um die Teile in Metall/Metallkontakt zu bringen., und die
während der Beaufschlagung mit unter Druck stehender Flüssigkeit zwischen den kegelstumpfförmigen Oberflächen
erforderlich ist. Eine derartige Einrichtung ist in der Hauptanmeldung, P 28 02 383 beschrieben
und enthält zwei Platten, die diametral geschlitzt sind und so angeordnet sind, daß sie um eines der
Teile, z.B. in Anlage an die Flächen 23, 24 herumgelegt werden können. Mehrere Hydraulikzylinder wirken
zwischen den Platten, und die Hydraulikzylinder werden in vorgegebenem Winkelabstand um die Aohse der Teile
herum angeordnet.
Sofern die beschriebene Rohrverbindungsvorrichtung neben Druckkräften auch ein Drehmoment übertragen
soll, läßt sich ein Stift am inneren Ende der kegelstumpfförmigen Oberfläche des Muffenteils vorsehen,
der in eine Ausnehmung eingreift, die in der Vorderkante des Zapfenteils vorgesehen ist.
Claims (16)
1. Rohrverbindungsvorrichtung, mit einem hohlen Zapfenteil und einem teleskopartig auf das Zapfenteil
aufschiebbaren hohlen Muffenteil, wobei das Zapfenteil eine kegelstumpfförmige äußere Umfangsflache,
und das Muffenteil eine entsprechende kegelstumpf förmige innere Umfangsoberflache aufweist,
welche sich über die kegelstumpfförmige Oberfläche des Zapfenteils legt, wenn die Teile miteinander in
Eingriff gelangen, mit mehreren, axial beabstandeten und ineinandergreifenden, in Umfangsrichtung verlaufenden
Vorsprüngen und Nuten auf den kegel3tumpfförmigen
WWR/eo
TELEFON (04 21) '7 20·4£>
,· JEDfcJARD-GfluKlbwj-dTRASSE 27 - D 2800 BREMEN 1
TBLEGRAMMEFERROPAT · TELEX 02 441)20 FE>Vt * ■ jSS^MliR'B^VlK .iio0 9072 · POSTSCHECK HAMBURG 25 67 67-209
ümfangsflächen zur axialen Verriegelung von Zapfen- und Muffenteil, wobei die Vorsprünge und Nuten so
dimensioniert sind, daß der Metall/Metall-Anfangskontakt zwischen einer Scheitelfläche eines Vorsprungs
auf der einen, mit den Vorsprüngen versehenen kegelstumpf förmigen Oberfläche, und derjenigen Oberfläche
auf der anderen kegelstumpfförmigen Umfangsfläche erfolgt, die der dem Vorsprung entsprechenden Nut benachbart
liegt, und wobei die Radialabmessun^en der Vorsprünge und der Nuten derart ausgewählt sind, daß
die Expansion des Muffenteils und/oder die Kontraktion des Zapfenteils beim Einführen der Vorsprünge in
entsprechende Nuten während des Zusammenfügen von Zapfen- und Muffenteil die Elastizitätsgrenze des
Materials dieser Teile nicht überschreitet, nach gatontj_j(Patentaninglifl\»vj P 28 02 383) , dadurch gekennzeichnet,
daß der Metall/Metall-Anfangskontakt zwischen den Scheitelflächen der Endvorsprünge (12a,
12j) an beiden Enden der einen kegelstumpfförmigen ümfangsflache, und den den Endnuten (7a, 7j) benachbarten
Oberflächen der anderen kegelstumpfförmigen Oberfläche zustande kommt, und daß die Vorsprünge (12b
.... 12i) und die Nuten (7b, ... 7i) zwischen den EndvorSprüngen (12a, 12j) und Endnuten (7a, 7j) kleinere
axiale Abmessungen and Raum als die Endansätze und Endnuten besitzen.
2. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) ebene Scheitelflächen (15), und die Nuten (7) entsprechende
ebene Basisflächen (10) aufweisen.
3. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 -- oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelflächen
und die Basisflächen der Vorsprünge (12) bzw. Nuten (7) auf gemeinsamen kegelstumpfförmigen Oberflächen
liegen.
4. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmigen Oberflächen der Scheitelflächen (15) und der Basisflächen
(10) der Vorsprünge (12) bzw. Nuten (7) parallel zu den kegelstumpfförmigen Oberflächen des
Zapfenteils (1) und des Muffenteils (3) verlaufen.
5. Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Konuswinkel der kegelstumpfförmigen Oberfläche des Zapfenteils (1) und des Muffenteils (3) im Bereich
von 2° liegt.
6. Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) und Nuten (7) zwischen den Endvorsprüngen
(12a, 12i) und Endnuten (7a , 7i) längs der kegelstumpfförmigen Oberflächen gleichmäßig beabstandet
sind.
7. Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenteil (1) eine Preßpassung im Muffenteil (3)
eingeht, wenn es vom Muffenteil (3) vollständig aufgenommen ist.
8. Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenteil (3) einen radialen Kanal (17) zur
Verbindung mit einem Vorrat von Druckfluid enthält.
daß der Kanal (17) mit einer axial verlaufenden Nut (18) in der kegelstumpfförmigen Oberfläche des
Muffenteils (4) in Verbindung steht und sich zentral in dem mit Vorsprüngen (12) und Nuten (7) versehenen
Bereich des zusammengesteckten Zapfen- und Muffenteils erstreckt, um unter Druck stehendes Fluid mit
den VorSprüngen (12) und Nuten (7) in Verbindung zu bringen, um zur Unterstützung bei der Herstellung
der Verbindung eine Expansion des Muffenteils (3) und/oder eine Kontraktion des Zapfenteils (1) zu erzeugen.
9. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenteil (3) mit ringförmigen Nuten (7) versehen ist, und daß
die axial erstreckende Nut (18) sich in axialer Richtung soweit erstreckt, daß sie mit der ringförmigen
Nut (7b, 7i) in Verbindung steht, die der Endnut (7a, 7j) an beiden Enden des Muffenteils (3) benachbart
ist.
10. Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zapfenteil (1) und das Muffenteil (3) mit äußeren Einrichtungen verbindbar sind, um zur unterstützung
bei der Herstellung der Verbindung eine axiale Kraft auszuüben.
11. Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (7) in einer der kegelstumpfförmigen Oberflächen
durch zwei beabstandete, sich radial erstreckende Endflächen (8, 9) festgelegt sind, die
durch eine Basisfläche (10) miteinander verbunden Bind, welche sich parallel zu der kegelstumpfförmigen
Oberfläche erstreckt, daß alle Ansätze (12) in der anderen kegelstumpfförmigen Oberfläche durch zwei
beabstandete, radial verlaufende Endoberflächen (13,
14) definiert sind, die den Endoberflächen (8, 9) der entsprechenden Nuten (7) entsprechen und durch
eine Scheitelfläche (12) miteinander verbunden sind, welche parallel zu der anderen kegelstumpfförmigen
Oberfläche verläuft.
12. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Endflächen (8, 9; 13, 14) der Nuten (7) und Vorsprünge
(12) zwischen den Endnuten und EndvorSprüngen
gleichmäßig beabstandet sind.
13. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß je eine radial
verlaufende Fläche auf dem Zapfenteil (1) und auf dem Muffenteil (3) vorgesehen ist, die aneinander in
Anlage kommen, wenn das Zapfenteil und das Muffenteil in Eingriff stehen, daß die radial verlaufenden
Flächen (19,20) relativ zu den VorSprüngen (12) und
den Nuten derart angeordnet sind, daß jeweils eine der Endflächen jedes Vorsprungs in Metall/Metallkontakt
mit der entsprechenden Endfläche der entsprechenden Nut (7) gehalten wird, wenn die radial
■*. 6 ~
verlaufenden Flächen (19, 20) zur Übertragung axialer
Kräfte zwischen den ineinander gegriffenen Teilen aneinander anliegen.
14. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den anderen Endflächen der Vorsprünge (12) und der Nuten (7) Spiel
vorgesehen ist, wenn die Vorsprünge und Nuten ineinandergreifen.
15. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 13
oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die eine radial verlaufende Endfläche jedes Vorsprungs, und die entsprechende
Endfläche jeder Nut (7) unter einem Winkel von etwa 12° gegen eine Ebene geneigt ist, die senkrecht
zur Achse der Rohrverbindungsvorrichtung verläuft.
16. Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
anderenEndflachen der VorSprünge (12) und der Nuten
(7) zu der senkrecht zur Rohrverbindungsachse verlaufenden Ebene einen Winkel im Bereich von 75 einschließen.
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