DEP0029935DA

DEP0029935DA - Pipe connection with ball joint

Info

Publication number: DEP0029935DA
Authority: DE
Inventors: Joseph Hubert Gilles Léon Penasse
Original assignee: Penasse, Joseph Hubert Gilles Léon, Etterbeek-Brüssel
Publication date: 1950-11-23

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Dichtungsabschluss für eine Rohrverbindung, deren Merkmal im wesentlichen darin besteht, dass an der inneren Umfangsfläche eines Verbindungsstückes, und zwar ausserhalb der Einkapselung, ein offener Schlitz vorgesehen ist. Der in diesem Schlitz angeordnete Dichtungsabschluss ist derart geformt, dass er sich unter dem Einfluss des inneren Flüssigkeitsdruckes in der Rohrverbindung mit zunehmenden Druck immer weiter an die Dichtungsflächen anpreßt.The subject matter of the invention is a sealing closure for a pipe connection, the feature of which is essentially that an open slot is provided on the inner circumferential surface of a connection piece, specifically outside the encapsulation. The sealing seal arranged in this slot is shaped in such a way that, under the influence of the internal fluid pressure in the pipe connection, it presses itself further and further against the sealing surfaces as the pressure increases.

Als Dichtungsabschluss dient ein Kautschukring, von dem ein Teil in der Innenwandung eines Verbindungsstückes eingelassen ist. Der aus dem Schlitz herausragende Teil besitzt die Form einer Lippe, deren oberer Teil die Verbindung zu dem eingelassenen Teil des Ringes darstellt, während die Lippe selbst sich elastisch gegen das zweite Verbindungsstück anlehnt.A rubber ring, part of which is embedded in the inner wall of a connecting piece, serves as a seal. The part protruding from the slot has the shape of a lip, the upper part of which represents the connection to the recessed part of the ring, while the lip itself rests elastically against the second connecting piece.

Um die Dichtigkeit derartiger Rohrverbindungen sicherzustellen, wurde bereits vorgeschlagen, Kautschukringe zu verwenden, die zwischen dem Kupplungskörper und dem Verbindungsstück vorgesehen wurden. Bereits seit der Einführung wurden diese Kautschukringe die einem starken Druck ausgesetzt waren, in geeignet angeordneten Vertiefungen untergebracht und sollten auf diese Weise einen guten Dichtungsabschluss herbeiführen.In order to ensure the tightness of such pipe connections, it has already been proposed to use rubber rings which were provided between the coupling body and the connecting piece. Since their introduction, these rubber rings, which were exposed to strong pressure, were housed in suitably arranged recesses and should in this way bring about a good seal.

Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass derartig angeordnete Kautschukringe nicht immer einem gleichmässigen Durch ausgesetzt sind, sodass an gewissen Stellen schwache Punkte vorhanden sind. Ausserdem wurde eine Abkühlung der Dichtungsringe erzeugt, die insbesondere auf die Kupplungsbewegungen zurückge- führt wurde. Hierbei entstand schliesslich eine Elastizitätsverringerung des Kautschukes und sogar Verschleissstellen desselben wie auch der Schlitze.However, practice has shown that rubber rings arranged in this way are not always exposed to a uniform penetration, so that weak points are present at certain points. In addition, a cooling of the sealing rings was created, which is due in particular to the clutch movements. was leading. This ultimately resulted in a reduction in the elasticity of the rubber and even areas of wear and tear on the same and the slots.

Die vorliegende Erfindung will diese Mängel beseitigen und zwar dadurch, dass die Dichtigkeit der Verschlussstücke, die auf die Rohre mittels komprimierter Luft oder mittels Wasserdruck bis zu 15 Kilo aufgezogen werden, verbessert wird. Der vorliegende Abschluss sichert eine Dichtigkeit zu, die dem Druck innerhalb des Rohres proportional ist. In der Zeichnung sind im Schnitt und als Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.The present invention aims to eliminate these deficiencies by improving the tightness of the closure pieces, which are pulled onto the pipes by means of compressed air or by means of water pressure of up to 15 kilograms. The present closure ensures a tightness that is proportional to the pressure inside the pipe. In the drawing, two embodiments of the invention are shown in section and as an example.

Die Figur 1 zeigt eine Rohrverbindung, die mit einem Dichtigkeitsabschluss gemäss der vorliegenden Erfindung versehen ist.FIG. 1 shows a pipe connection which is provided with a seal according to the present invention.

Die Figur 2 zeigt teilweise in der Vorderansicht und teilweise im Schnitt eine abgeänderte Rohrverbindung.FIG. 2 shows, partly in a front view and partly in section, a modified pipe connection.

Die Figur 3 zeigt im Längsschnitt ein Verbindungsstück, bei dem die Verschraubung derart vor sich geht, dass das Verbindungsstück gegen den dazu gehörigen Teil der Kupplung anschlägt und auf diese Weise eine Begrenzung des Vorschubs herbeiführt. Entsprechend der Ausführungsform nach Figur 1 ist im Verbindungskörper 1, der z.B. in Stahlguss hergestellt werden kann, eine Rinne 2 vorgesehen, in der ein Kupplungsring 3 angeordnet ist. Dieser Kupplungsring 3 reicht selbst bei Unterdruck über die Rinne 2 hinaus, wobei zwischen dem eigentlichen Ring 3 und dem überstehenden Teil 4 ein Einschnitt vorgesehen ist. Demzufolge weist der Kupplungsring 3 einen lippenförmigen Ansatz 4 auf, der so geformt ist, dass er sich gegen den Verbindungskörper 5 anlehnt. Auf diese Weise besteht der Gummering aus einem Teil, der fest im Verbindungskörper 1 angeordnet ist und einem zweiten herausragenden Teil in Lippenform mit ringförmiger Anordnung, der sich gegen das Verbindungsstück 5 anlehnt.FIG. 3 shows, in longitudinal section, a connecting piece in which the screwing takes place in such a way that the connecting piece strikes against the associated part of the coupling and in this way brings about a limitation of the advance. According to the embodiment according to FIG. 1, a channel 2 in which a coupling ring 3 is arranged is provided in the connecting body 1, which can be made of cast steel, for example. This coupling ring 3 extends beyond the channel 2 even under negative pressure, with an incision being provided between the actual ring 3 and the protruding part 4. Accordingly, the coupling ring 3 has a lip-shaped extension 4 which is shaped such that it leans against the connecting body 5. In this way, the rubber ring consists of a part which is fixedly arranged in the connecting body 1 and a second protruding part in the shape of a lip with an annular arrangement, which leans against the connecting piece 5.

Dieses Verbindungsstück 5, das beispielsweise aus Stahl sein kann, liegt an der inneren Umfangsfläche 6 der Lippe 4 an und wird an dieser Stelle durch eine Überwurfmutter 7 gehalten, die am Verbindungsstück verschraubt ist. Die Verschraubung wird soweit durchgeführt, bis eine Berührung zwischen dem Verbindungsstück 5 und der Überwurfmutter 7 erfolgt.This connecting piece 5, which can be made of steel, for example, rests on the inner circumferential surface 6 of the lip 4 and is held at this point by a union nut 7 which is screwed to the connector. The screw connection is carried out until there is contact between the connecting piece 5 and the union nut 7.

Auf diese Weise berührt das Verbindungsstück 5 einerseits die gewölbte Innenfläche 8 der Überwurfmutter 7 und andererseits die Lippe 4. Bei der Drehbewegung des Verbindungsstückes 8 erfolgt sodann eine weiche und elastische Reibung, wobei eine vollständige Dichtigkeit durch den Dichtigkeitsabschluss gesichert ist.In this way, the connecting piece 5 touches the curved inner surface 8 of the union nut 7 on the one hand and the lip 4 on the other hand. When the connecting piece 8 rotates, a soft and elastic friction occurs, with complete tightness being ensured by the tightness seal.

Hieraus folgt, dass beim Festziehen der Überwurfmutter 7 die Abdichtung weder beschädigt, noch einem Verschleiss ausgesetzt ist, denn die Lippe 4 legt sich in elastischer Weise infolge ihrer Form gegen das Verbindungsstück 5.It follows from this that when the union nut 7 is tightened, the seal is neither damaged nor exposed to wear, because the lip 4 lies in an elastic manner against the connecting piece 5 due to its shape.

Sobald die Kupplung einem Innendruck ausgesetzt wird, muss die Aussenfläche 9 der Lippe 4 diesem Druck ausweichen und legt sich an das Verbindungsstück 5 derart an, dass der Anpressdruck der Lippe 4 bei höher werdendem Innendruck in der Kupplung entsprechend erhöht wird.As soon as the coupling is exposed to an internal pressure, the outer surface 9 of the lip 4 has to evade this pressure and rests against the connecting piece 5 in such a way that the contact pressure of the lip 4 is increased accordingly as the internal pressure in the coupling increases.

Infolge der Elastizität der Lippe 4 können die Schwenk- und Drehbewegungen erfolgen, ohne dass die Dichtigkeit leidet. Vorzugsweise wird die Form der Lippe so gewählt, dass ihr Querschnitt von der Spitze des Einschnittes bis zum freien Ende der Lippe abnimmt.As a result of the elasticity of the lip 4, the pivoting and rotating movements can take place without the tightness suffering. The shape of the lip is preferably chosen so that its cross section decreases from the tip of the incision to the free end of the lip.

Entsprechend der Ausführungsform, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, ist in dem zum Verbindungsstück 1 zugehörigen Teil ein Schlitz 2 vorgesehen, der parallel zu der Achse der Kupplung verläuft. Wie in Figur 1 ist diese Rinne konzentrisch zur Kupplungsachse bzw. zur Innenwand des Verbindungsstückes 1 angeordnet.According to the embodiment shown in Figures 2 and 3, a slot 2 is provided in the part belonging to the connecting piece 1, which slot runs parallel to the axis of the coupling. As in FIG. 1, this channel is arranged concentrically to the coupling axis or to the inner wall of the connecting piece 1.

Die Verlängerungen der Schlitzkanten bilden zwischen sich einen spitzen Winkel derart, dass der Querschnitt diesesThe extensions of the slot edges form an acute angle between them such that the cross section of this

Schlitzes der Form einer Pfeilspitze gleicht.Slot resembles the shape of an arrowhead.

In dem Schlitz 2 ist ein elastischer Ring 3 angeordnet, der derart aus dem Schlitz 2 herausragt, dass in diesem heraushängenden Teil ein Einschnitt vorgesehen werden kann. Der Gummering 3 weist demnach ebenfalls eine Lippe 4 auf, die so geformt ist, dass sich ihre Innenfläche gegen das Verbindungsstück 5 legt. Wie bereits gesagt, kann diese Lippe die Form einer Membrane, einer Krone oder ähnlicher Beispiele aufweisen. Auf diese Weise trägt der Ring einen herausragenden Teil in Lippenform mit konzentrischer Anordnung und legt sich mit seiner inneren Umfangsfläche 6 gegen das Verbindungsstück 5, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.In the slot 2, an elastic ring 3 is arranged, which protrudes from the slot 2 in such a way that an incision can be provided in this protruding part. The rubber ring 3 accordingly also has a lip 4 which is shaped such that its inner surface rests against the connecting piece 5. As already said, this lip can have the shape of a membrane, a crown or similar examples. In this way, the ring carries a protruding part in the shape of a lip with a concentric arrangement and lies with its inner peripheral surface 6 against the connecting piece 5, as shown in FIGS.

Das Verbindungsstück 5 wird mittels einer Stellschraube 7 an dem Verbindungsstück 1 befestigt, wobei die Stellschraube 7 eine Kontaktfläche aufweist, die das Verbindungsstück 5 berührt. Die Einführung des Verbindungsstückes 5, in das Verbindungsstück 1 wird durch eine Kontaktoberfläche 10 begrenzt, die in dem Verbindungsstück 1 eingearbeitet ist.The connecting piece 5 is fastened to the connecting piece 1 by means of an adjusting screw 7, the adjusting screw 7 having a contact surface which contacts the connecting piece 5. The introduction of the connecting piece 5 into the connecting piece 1 is limited by a contact surface 10 which is incorporated in the connecting piece 1.

Auf diese Weise wird vermieden, dass eine Schädigung der Kautschukteile erfolgt. Hierbei legt sich nämlich der Dichtungsabschluss gegen die Oberfläche 10 des Verbindungskörpers 1, um auf diese Weise die Berührung der inneren Umfangsfläche 6 der Lippe 4 herbeifzuführen, ohne dass der ausgeübte Druck die Lippe über eine gewisse Grenze schliessen kann.In this way it is avoided that the rubber parts are damaged. Here, namely, the sealing seal lies against the surface 10 of the connecting body 1 in order to bring about contact with the inner peripheral surface 6 of the lip 4 without the pressure exerted being able to close the lip over a certain limit.

Hierbei erfolgt die Bewegung normal und unbehindert auf den beiden Flächen 8 und 10 ohne Behinderung der Schwenk- oder Drehbewegung der Röhre. Es erscheint erforderlich zu bemerken, dass es keineswegs notwendig ist, dass das Verbindungsstück Kontakt mit der Oberfläche 10 hat, um eine Dichtigkeit zu garantieren. Das geht insbesondere aus der Figur 2 hervor.Here, the movement takes place normally and unhindered on the two surfaces 8 and 10 without hindering the pivoting or rotating movement of the tube. It seems necessary to note that it is by no means necessary for the connecting piece to be in contact with the surface 10 in order to guarantee a tightness. This can be seen in particular from FIG.

Tatsächlich erfolgt eine Berührung der Lippe und des Verbindungsstückes 5 dann bereits, wenn das letzte sich ungefähr 8,5 mm entfernt von seinem Anschlag 10 befindet.In fact, the lip and the connecting piece 5 already come into contact when the last one is approximately 8.5 mm away from its stop 10.

Dieses Merkmal ist in Anbetracht der Tatsache sehr wichtig, dass es nicht mehr notwendig ist, die Schraube 7 bis zum Ende festzuziehen. Hieraus folgt, dass die Schraube von Hand festgezogen werden kann. Der elastische Kontakt der Kautschukringe sichert in demselben Masse eine Dichtigkeit, wie der Einfluss der Druckflüssigkeit sich ändert.This feature is very important considering the fact that it is no longer necessary to screw 7 to the end to tighten. It follows that the screw can be tightened by hand. The elastic contact of the rubber rings ensures tightness to the same extent as the influence of the hydraulic fluid changes.

Versuche haben erwiesen, dass bei einer Rohrverbindung nach der vorliegenden Erfindung das Verbindungsstück sich von seinem Sitz bis 12 mm entfernen kann und noch dabei eine ausreichende Dichtung gewährleistet. Beim Überschreiten dieser Grenze löst sich jedoch die Dichtungslippe und das Druckmittel fängt an auszutreten.Tests have shown that in a pipe connection according to the present invention, the connecting piece can move away from its seat by up to 12 mm and still ensure a sufficient seal. When this limit is exceeded, however, the sealing lip loosens and the pressure medium begins to escape.

Ein anderer Vorteil beruhrt auf der Unverletzlichkeit der Abdichtung, die darauf zurückzuführen ist, dass das Verbindungsstück lediglich einen Kontakt mit der Dichtungslippe aufnimmt. Es können deshalb bedeutend höhere Druckbelastungen hingenommen werden, bei denen die bisher bekannten Abdichtungen versagt hätten.Another advantage relates to the inviolability of the seal, which is due to the fact that the connecting piece only makes contact with the sealing lip. Significantly higher pressure loads can therefore be accepted at which the previously known seals would have failed.

Versuche mit kaltem Wasser haben gezeigt, dass der Druck bis zu 150 kg/cm(exp)2 gehen kann und das, obwohl die Stellschraube festgezogen war; eine Reihe von mehreren Versuchsstücken zeigten noch nach 18 Stunden einen Druck von 60 kg/cm(exp)2 wie oben.Tests with cold water have shown that the pressure can go up to 150 kg / cm (exp) 2 even though the set screw was tightened; a series of several test pieces showed a pressure of 60 kg / cm (exp) 2 as above even after 18 hours.

Insbesondere im Bergwerkbetrieb, wo tausende derartiger Rohrverbindungen in Betrieb sind, dürfte es sehr wirtschaftlich sein, die Erfindung zu verwenden, wenn man bedenkt, dass beim praktischen Gebrauch eine Rohrverbindung mit den bisher bekannten Abdichtungen wenigstens eine entwichene Flüssigkeitsmenge von 10 m(exp)3 in der Stunde aufwies. In der vorliegenden Beschreibung und in den Zeichnungen konnten nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden. Es ergibt sich von selbst, dass im Rahmen des Erfindungsgedankens zahllose weitere Anwendungsmöglichkeiten gegeben sind.In particular in mining operations, where thousands of such pipe connections are in operation, it should be very economical to use the invention, if one considers that in practical use a pipe connection with the previously known seals has at least a leaked amount of liquid of 10 m (exp) 3 in the hour. In the present description and in the drawings, only a few exemplary embodiments of the invention could be represented. It goes without saying that there are innumerable further possible uses within the scope of the inventive concept.

Claims

1. Pipe connection with ball joint, characterized in that an open channel (2) is provided on the inner circumference of a connecting piece (1) of a pipe and outside the clamping surfaces, which is used to receive a rubber ring with an elastic lip 4, the lip (4) is pressed against the connecting piece (5) of a second pipe in accordance with the pressure of a medium.

2. Pipe connection with ball joint according to claim 1, characterized in that the lip (4) tapers towards its end in cross section.

3. Pipe connection with ball joint according to claim 1 and 2, characterized in that the lip (4) has the shape of a membrane, a crown or a similar object in the case of an annular contact surface with the connecting piece.

4. Pipe connection with ball joint according to claim 1 to 3, characterized in that the rubber ring (3) has a kinked lip (4), the end of which touches the connecting piece (5).

5. Pipe connection with ball joint according to claim 4, characterized in that a stop (10) is provided which limits the size of the screw connection.

6. Pipe connection with ball joint according to claim 4 and 5, characterized in that an annular surface is provided as a stop.