DE937265C

DE937265C - Pipeline connection

Info

Publication number: DE937265C
Application number: DE1953P0009315
Authority: DE
Inventors: Frank E Frost; Harmon L Shaw
Original assignee: PERFECTING SERVICE CO
Current assignee: PERFECTING SERVICE CO
Priority date: 1953-03-06
Filing date: 1953-03-06
Publication date: 1955-12-29

Description

Rohrleitungsverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrleitungsverbindung, bei der ein drehbarer Rohrteil in einen feststehenden eingreift, um das Einleiten oder Durchleiten einer Flüssigkeit od. dgl. durch den drehbaren aus dem feststehenden Rohrteil oder umgekehrt zu ermöglichen.Pipeline connection The invention relates to a pipeline connection, in which a rotatable pipe part engages in a stationary one in order to initiate or passing a liquid or the like through the rotatable from the stationary To enable pipe part or vice versa.

Ziel der Erfindung ist es, bei einer derartigen Rohrverbindung für eine wirksame und gleichbleibende Abdichtung zwischen dem drehbaren und dem feststehenden Rohrteil zu sorgen.The aim of the invention is in such a pipe connection for an effective and constant seal between the rotating and the stationary To ensure pipe part.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der feststehende Rohrteil ein festes Lager für den drehbaren Rohrteil enthält und der letztere außerhalb des Lagers eine axial verschiebbare, jedoch mit ihm auf Drehung verbundene Dichtungsmuffe trägt, die durch elastische Mittel gegen eine Stirnseite des Lagers gedrückt wird und eine innere Ringnut mit einem darin befindlichen Dichtungsring besitzt. Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar sind Fig. i ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung, bei der die Rohrverbindung gemäß der Erfindung Anwendung finden kann, Fig.2 eine Draufsicht auf die Rohrverbindung in vergrößertem Maßstab und Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch die Rohrverbindung nach Linie 3-3 in Fig. 2.According to the invention this is achieved in that the fixed pipe part contains a fixed bearing for the rotatable pipe part and the latter outside of the Bearing an axially displaceable, but connected to it on rotation sealing sleeve carries, which is pressed by elastic means against an end face of the bearing and has an inner annular groove with a sealing ring therein. One An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing, and although Fig. i are a vertical section through a device in which the pipe connection according to the invention can be used, Fig.2 is a plan view of the pipe connection on an enlarged scale and FIG. 3 shows a vertical section through the pipe connection according to line 3-3 in FIG. 2.

In der Zeichnung ist mit io.eine Trommel, eine Walze, ein Rohr u. dgl. als Beispiel für eine Vielzahl von drehbaren Vorrichtungen bezeichnet, in Verbindung, mit welchen die Rohrverbindung gemäß der Erfindung benutzt werden kann. Die Vorrichtung io ist mit einem Zapfen ii versehen, der in einem von einem Gestell 13 getragenen Lager 12 gelagert ist. Das andere Ende der Trommel io besitzt einen hohlen Zapfen 15, der drehbar in einem auf einem Gestell i7. angeordneten Lager 16 gelagert ist. Für das Einführen von Flüssigkeiten in die drehbare Vorrichtung io ist die Rohrverbindung 2o nach der Erfindung vorgesehen.In the drawing, a drum, a roller, a pipe and the like are indicated by io. The like. Designated as an example of a variety of rotatable devices, in connection, with which the pipe joint according to the invention can be used. The device io is provided with a pin ii which is carried in a frame 13 Bearing 12 is stored. The other end of the drum io has a hollow pin 15, the rotatable in one on a rack i7. arranged warehouse 16 is stored. For introducing liquids into the rotatable device io the pipe connection 2o is provided according to the invention.

Die Rohrverbindung 2o hat einen feststehenden Rohrteil er, der einen mit diesem aus einem Stück bestehenden erweiterten Teil 22, besitzt-und an seinem dem erweiterten Teil 22 abgelegenen Ende mit einer Gewindebohrung 23 zur Aufnahme -einer geeigneten Leitung, z. B. einer biegsamen Leitung 25 (Fig. i), versehen ist. Die Leitung 25 ist zusammen mit dem Rohrteil -i ortsfest, während sich die Vorrichtung io dreht. - ' - -Der feststehende Rohrteil ist an dem der Gewindebohrung 23 benachbarten Ende geschlossen, an seinem erweiterten Ende jedoch offen. Der erweiterte Teil 22 des festen Rohrteiles 21 ist mit einer glatten, sich in Längsrichtung erstreckenden Bohrung 26 und einer erweiterten Bohrung 27 versehen, -welch letztere mit der Bohrung 26 in Verbindung steht und an der Anschlußstelle mit dieser eine Schulter 28 bildet. Ein drehbarer Rohrteil 30 ist mit grober Passung in die Bohrungen 27 und 26 und in den feststehenden Rohrteil 21 einsetzbar und an seinem diesem abgekehrten Ende bei 31 mit einem Gewinde versehen, so daß er in den hohlen Zapfen 15 der in Fig. i dargestellten Trommel oder in eine beliebige andere geeignete Kupplung eingeführt werden- kann.The pipe connection 2o has a stationary pipe part which has an enlarged part 22 consisting of one piece with it - and at its end remote from the enlarged part 22 with a threaded hole 23 for receiving a suitable line, e.g. B. a flexible line 25 (Fig. I) is provided. The line 25 is stationary together with the pipe part -i while the device rotates io. The stationary pipe part is closed at the end adjacent to the threaded bore 23, but open at its enlarged end. The widened part 22 of the fixed tubular part 21 is provided with a smooth, longitudinally extending bore 26 and an enlarged bore 27, -which the latter is in communication with the bore 26 and forms a shoulder 28 at the connection point therewith. A rotatable tubular part 30 can be inserted with a rough fit into the bores 27 and 26 and into the fixed tubular part 21 and is provided at its end remote from this at 31 with a thread so that it can be inserted into the hollow pin 15 of the drum or shown in FIG can be inserted into any other suitable coupling.

Die Wandstärke des drehbaren Rohrteiles 30 ist an seinen beiden Enden verschieden. Er hat demnach einen dickwandigen Teil 32 und einen verjüngten Teil 33, die an ihrer Übergangsstelle eine Schulter 34 bilden. Die Verjüngung erstreckt. sich ziemlich weit in das Innere des festen Rohrteiles :2i und ist mit einer Umfangsnut zur -Aufnahme einer Halteklemme oder eines Einrastringes 36 an seinem dem dickwandigen Teil 32 abgekehrten Ende versehen, um im nachstehenden beschriebene geeignete Dichtungselemente auf dem drehbaren Rohrteil 30 festzuhalten.The wall thickness of the rotatable tube part 30 is different at its two ends. It accordingly has a thick-walled part 32 and a tapered part 33, which form a shoulder 34 at their transition point. The taper extends. extends quite far into the interior of the fixed pipe part: 2i and is provided with a circumferential groove for receiving a retaining clip or a snap-in ring 36 at its end remote from the thick-walled part 32 in order to hold suitable sealing elements on the rotatable pipe part 30 as described below.

Für. die Abdichtung zwischen dem drehbaren Rohrteil 3o und dem feststehenden Rohrteil 21 sind Mittel vorgesehen, die eine Drehung des drehbaren Rohrteiles 30 frei in dem Teil :2i gestatten. Diese Mittel bestehen aus einem kombinierten ringförmigen Lager 4o, das den drehbaren Rohrteil 30 umgibt und vorzugsweise eine äußere und eine innere Hülse 4o" bzw. 40b aufweist, die miteinander zur Bildung einer Einheit haftend verbunden sind. Die Hülse 40a besteht vorzugsweise aus einem geeigneten Metall und wirkt als Schulter, so daß eine Kraft angewendet ' werden kann, um sie in der Bohrung 27 in der Weise zu halten, daß sie in dieser fest bzw. gegenüber dieser nicht drehbar ist. Die Hülse 4ob besteht vorzugsweise aus einem -weicheren, mit einem geeigneten Schmierstoff, wie Graphit, imprägnierten Metall. - Das kombinierte Läger 4o, sitzt mit Feinpassung, jedoch drehbar, auf der Verjüngung 33 des drehbaren Rohrteiles 30 und unmittelbar anschließend an die .Schulter 34 und wird in dieser Stellung gehalten. Eine weitere Abdichtung wird durch eine Dichtungsmuffe 5o erzielt, -die auf. der Verjüngung 33 des drehbaren Rohrteiles 30 unmittelbar anschließend an und in Reibungskontakt mit dem der Schulter 34 abgekehrten Ende der inneren Hülse 40b angeordnet ist.For. the seal between the rotatable pipe part 3o and the fixed pipe part 21, means are provided which allow a rotation of the rotatable pipe part 30 freely in the part: 2i. These means consist of a combined annular bearing 4o which surrounds the rotatable tubular part 30 and preferably has an outer and an inner sleeve 4o "and 40b, which are adhesively connected to one another to form a unit. The sleeve 40a is preferably made of a suitable metal and acts as a shoulder, so that a force can be applied to hold it in such a way that it is fixed in the bore 27 or not rotatable relative to it a suitable lubricant, such as graphite, impregnated metal. - The combined bearing 4o sits with a fine fit, but rotatable, on the taper 33 of the rotatable tubular part 30 and immediately afterwards on the shoulder 34 and is held in this position. A further seal is made achieved by a sealing sleeve 50, -the. The taper 33 of the rotatable tubular part 30 immediately adjacent to and in frictional contact with de The end of the inner sleeve 40b facing away from the shoulder 34 is arranged.

Die Dichtungsmuffe 5o_ ist mit einer radialen Bohrung 51 zur Aufnahme eines Stoffes 52 wersehen, der außerdem in einen Längsschlitz 53 in der Verjüngung 3,3 des drehbaren Rohrteiles 3o eingreift, so daß sich die Muffe 5o zw@angläufig mit dem drehbaren Rohrteil 3o dreht. Der Schlitz 53 erstreckt sich in der Längsrichtung der Verjüngung 33, um eine Bewegung der Muffe 5o in Richtung des Lager=-und Dichtungsgliedes 40 zu gestatten, so daß die Muffe 5o in dauerndem Reibungseingriff mit dem einen Ende der inneren Hülse 40b verbleibt, wenn sich die letztere abnutzt.The sealing sleeve 5o_ has a radial bore 51 for receiving a fabric 52 wersehen, which also in a longitudinal slot 53 in the taper 3.3 of the rotatable tube part 3o engages, so that the sleeve 5o zw @ angläne rotates with the rotatable tube part 3o. The slot 53 extends in the longitudinal direction the taper 33 to move the sleeve 5o in the direction of the bearing = and sealing member 40 to allow, so that the sleeve 5o in constant frictional engagement with the one End of the inner sleeve 40b remains when the latter wears out.

Auf der Verjülzgüng_33 des drehbaren Rohrteiles 3o ist ein kegelstumpfförmiger Federring 55 angeordnet und in dieser Lage durch eine Halteklemme 36 gesichert. Der Federring 55 liegt gegen das dem Lager 4o abgekehrte Ende der Dichtungsmuffe 5o an und drückt diese ständig gegen die innere Hülse 40b.On the Verjülzgüng_33 of the rotatable pipe part 3o is a frustoconical Spring ring 55 is arranged and secured in this position by a retaining clip 36. The spring ring 55 lies against the end of the sealing sleeve facing away from the bearing 4o 5o and presses it constantly against the inner sleeve 40b.

Aus dem vorangehenden ergibt sich, daß die auf die Muffe 5o drückende Feder 55 die letztere in dauernder Anlage an der gegenüberliegenden Fläche der inneren Hülse 40b hält, um eine wirksame Abdichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Endes der Hülse 40b und der Außenfläche. der Verjüngung 33 und der Schulter 34 des drehbaren Rohrteiles-3o zu sitzen. Zur weiteren Abdichtung und um eine schwimmende Wirkung der Muffe 50 zum Ausgleich für eine Veränderung in dem Spiel an dem Lager 40 zu ermöglichen, ist die Muffe 50 mit einer Innennut 6o versehen, in der ein Dichtungsring 61, vorzugsweise aus einem elastischen wärmefesten Werkstoff, beispielsweise aus künstlichem Kautschuk, angeordnet ist, der die Verjüngung 33 umgibt und in Reibungseingriff damit steht. Der Dichtungsring 61 hat ferner Reibungseingriff mit der Innenfläche der Innennut 6o, um dadurch eine zusätzliche Abdichtung zu bewirken. Da die Feder 55 die'Muffe 5o gegen das Ende der inneren Hülse 40b drückt, ermöglicht der Dichtungsring 61 eine schwimmende Wirkung der Muffe 50, so daß diese an dem Teil 40b in ständiger Anlage gehalten wird. Dabei sorgt der Dichtungsring 61 außerdem für eine wirksame Abdichtung zwischen der Muffe 5o und der Verjüngung 33.From the foregoing it will be seen that the spring 55 urging the sleeve 5o keeps the latter in permanent abutment against the opposing surface of the inner sleeve 40b for an effective seal between the opposing surfaces of the end of the sleeve 40b and the outer surface. the taper 33 and the shoulder 34 of the rotatable tubular part-3o to sit. For further sealing and to allow a floating effect of the sleeve 50 to compensate for a change in the play on the bearing 40, the sleeve 50 is provided with an inner groove 6o in which a sealing ring 61, preferably made of an elastic, heat-resistant material, for example of artificial rubber, which surrounds the taper 33 and is in frictional engagement therewith. The seal ring 61 also frictionally engages the inner surface of the inner groove 6o to thereby provide an additional seal. Since the spring 55 presses die'muffe 5o against the end of the inner sleeve 40b, the sealing ring 61 enables a floating effect of the sleeve 50, so that it is held in constant contact with the part 40b. The sealing ring 61 also ensures an effective seal between the sleeve 50 and the taper 33.

Hierbei ist zu erwähnen, daß die Nut 6o eine größere Breite hat, als die Dicke des Dichtungsringes 61 beträgt. Letzterer kann sich daher vorund- zürückbeivegen oder unter Druck schwimmen, und er bildet somit eine ständige Abdichtung unter Druck von beiden Richtungen.It should be mentioned here that the groove 6o has a greater width than the thickness of the sealing ring 61 is. The latter can therefore move back and forth or swim under pressure, thus forming a permanent seal under pressure from both directions.

Die äußere Hülse 40" des Lagers 40 ist innerhalb der glatten Bohrung 27 in dem erweiterten Teil 22 des feststehenden Rohrteiles 21 angeordnet, wobei eine geeignete Dichtung 65 zwischen der Hülse 40, und der Schulter z8 an der Übergangsstelle der Bohrungen 26 und 27 angeordnet ist. Das Lager 40 ist in dem feststehenden Rohrteil 2i mittels eines 7egenflansches oder -ringes 66 gesichert, der so bemessen ist, daß der drehbare Rohrteil 3o durch diesen hindurchgeführt werden kann und der mit einer Vielzahl versenkter Bohrungen 67 zur gleitenden Aufnahme geeigneter Schrauben 68 versehen ist, die in mit den Bohrungen 67 ausgefluchteten Gewindebohrungen 70 im erweiterten Teil 22 des feststehenden Rohrteiles 2i eingeschraubt sind.The outer sleeve 40 ″ of the bearing 40 is arranged within the smooth bore 27 in the enlarged part 22 of the fixed tubular part 21, a suitable seal 65 being arranged between the sleeve 40 and the shoulder z8 at the transition point between the bores 26 and 27. The bearing 40 is secured in the stationary pipe part 2i by means of a counter flange or ring 66 which is dimensioned so that the rotatable pipe part 3o can be passed through it and which is provided with a large number of countersunk bores 67 for the sliding reception of suitable screws 68, which are screwed into threaded bores 70 aligned with the bores 67 in the enlarged part 22 of the stationary tube part 2i.

Der drehbare Rohrteil 30 kann mit der Muffe 5o und dem kombinierten Lager 40 und den diesen zugeordneten Teilen zusammengebaut und dann in dem feststehenden Rohrteil 21 eingesetzt werden. Der Sicherungsflansch 66 kann mit Hilfe der Schrauben 68 befestigt werden, um die äußere Hülse 4o" des Lagers 40 fest gegen die Dichtung 65 anzudrücken. Es wird daher in Fig. 3 eine Kraft nach links ausgeübt, um das Lager 40 in seiner Lage zu sichern, während die Feder 55 in Fig. 3 eine Kraft nach rechts ausübt, um die Muffe 50 sicher an der inneren Hülse 40b zu halten. Diese zusammenwirkenden entgegengesetzt gerichteten Kräfte ergeben zusammen mit der Muffe 50 und dem Dichtungsring 61 eine wirksame Abdichtung, wobei sich der drehbare Rohrteil 3o drehen und Flüssigkeit durch diesen und den festen Rohrteil 21 ohne Leckverluste hindurchströmen kann.The rotatable pipe part 30 can be assembled with the sleeve 5o and the combined bearing 40 and the parts associated therewith and then inserted into the fixed pipe part 21. The locking flange 66 can be fastened by means of the screws 68 in order to press the outer sleeve 40 ″ of the bearing 40 firmly against the seal 65. A force is therefore exerted to the left in FIG. 3 in order to secure the bearing 40 in place 3, while spring 55 exerts a force to the right in Fig. 3 to hold sleeve 50 securely against inner sleeve 40b. These cooperating oppositely directed forces, together with sleeve 50 and sealing ring 61, provide an effective seal, the rotate rotatable pipe part 3o and liquid can flow through this and the fixed pipe part 21 without leakage losses.

Die einander gegenüberliegenden Flächen der Muffe 50 und der inneren Hülse 40b des Lagers 4o sind zweckmäßig geläppt, um jeden Durchtritt von Flüssigkeit zwischen ihnen zu verhindern. Im Betrieb dringt ein sehr feiner Flüssigkeitsfilm zwischen die einander gegenüberliegenden Flächen der Muffe 5o und der inneren Hülse 40b des Lagers 40, um an diesen Flächen eine zusätzliche Abdichtung zu bilden und die Abnutzung und den Reibungswiderstand herabzusetzen, ohne daß dabei jedoch eine wesentliche Flüssigkeitsmenge zwischen den genannten Flächen hindurchtritt.The opposing surfaces of the sleeve 50 and the inner sleeve 40b of the bearing 40 are suitably lapped to prevent any passage of liquid between them. In operation, a very fine liquid film penetrates between the opposing surfaces of the sleeve 5o and the inner sleeve 40b of the bearing 40 to form an additional seal on these surfaces and to reduce wear and frictional resistance, without, however, a substantial amount of liquid between the named surfaces passes through.

Es ist ferner zu erwähnen, daß außer der auf die Muffe 5o und der auf das Lager 4o durch die Feder 55 ausgeübten Kraft der Druck der durch die Rohrverbindung strömenden Flüssigkeit die Muffe 5o gegen das Lager 4o drückt. Durch eine Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks wird daher der Druck auf die Dichtungsflächen der Rohrverbindung größer und die Möglichkeit, daß Flüssigkeit aus ihnen austritt, herabgesetzt.It should also be mentioned that besides the one on the socket 5o and the the force exerted on the bearing 4o by the spring 55 is the pressure of the pipe joint flowing liquid presses the sleeve 5o against the bearing 4o. By an increase of the fluid pressure therefore becomes the pressure on the sealing surfaces of the pipe joint larger and the possibility of liquid leaking from them decreased.

Gegebenenfalls können statt des Lagers 4o beliebige geeignete Gleit- oder Wälzlager verwendet werden, vorausgesetzt, daß diese eine glatte Fläche zur Zusammenarbeit mit der Muffe 5o aufweisen. Beispielsweise kann das Lager 4o von geringerer Länge und ein Wälzlager zwischen diesem und dem Haltering 66 angeordnet sein.If necessary, instead of the bearing 4o, any suitable sliding or roller bearings are used, provided that they have a smooth surface Have cooperation with the socket 5o. For example, the camp 4o of shorter length and a roller bearing arranged between this and the retaining ring 66 be.

Die Rohrverbindung dichtet unter Druck wirksam, auch wenn sich in ihr keine Flüssigkeit befindet.The pipe connection seals effectively under pressure, even when in there is no liquid.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pipeline connection in which a rotatable Pipe part engages in a stationary, characterized in that the stationary Pipe part (2i) contains a fixed bearing (40) for the rotatable pipe part (3o) and the latter is axially displaceable outside the bearing, but rotates with it connected sealing sleeve (5o), which by elastic means against an end face of the bearing is pressed and an inner annular groove (6o) with one located therein Has sealing ring (6i).

2. Pipeline connection according to claim i, characterized in that that the fixed pipe part is widened at its end and the rotatable pipe part inside the widening is tapered and that the bearing is in that of the widening (27) or the taper (33) of the pipe parts is formed space.

3. Pipeline connection according to claim i or 2, characterized in that the bearing of two concentric, interconnected sleeves (40d, 40b) is formed, the outer (4o ") from relatively hard material and its inner (40b) made of relatively soft, material impregnated with lubricant.

4. Pipeline connection according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the bearing (4o) is in the widened area (27) of the outer pipe part (2i) by a locking ring attached to its end (66) is recorded.

5. Pipeline connection according to claim 3, characterized in that that the outer bearing sleeve (4o ") on the end wall (28) of the widening (27) of the fixed Pipe part and the inner bearing sleeve (40b) on the through the taper of the rotatable Pipe part formed step (34) is applied.

6. Pipeline connection according to claim i, characterized in that the sealing sleeve (5o) by means of a longitudinal slot (53) of the rotatable tubular part engaging pin (52) with this on rotation is firmly connected.

7. Pipeline connection according to claim i, characterized in that that the elastic means consist of a spring ring (55). B.

Pipeline connection according to claim 7, characterized by a retaining the spring ring on the rotatable tubular part arranged locking ring (36). G.

Pipeline connection according to Claim i, characterized in that the sealing sleeve (5o) has an inner annular groove (6o) with a sealing ring (6i) located therein. ok

Pipeline connection according to claim g, characterized in that the depth of the annular groove (6o) and the Diameter of the sealing ring (6i) are chosen so that the sealing ring both rests sealingly on the bottom of the groove as well as on the circumference of the rotatable pipe part. i i.

Pipeline connection according to claim g or io, characterized in that the Width of the groove (6o) is chosen so that the ring (6i) has in its lateral play. ra.

Pipeline connection according to claim 9, ro or rz, characterized in that the sealing ring (6r) consists of elastic, heat-resistant material. 13. Pipeline connection according to one of the preceding claims, characterized in that the abutting edges of the sealing sleeve (5o) and the inner bearing sleeve. (40b) are lapped.

Energized publications: USA. Patent Nos 2497 R83 1899 785-.