DK150829B - Laast roersamling til forbindelse mellem et foerste roer med en muffeende og et andet roer med en glat ende - Google Patents

Description

150829 i

Den foreliggende opfindelse angår en låst rørsamling til forbindelse mellem et første rør med en muffeende og et andet rør med en glat ende og af den i krav l's indledning angivne art.

5

Opfindelsens genstand anvendes til rørledninger med store diametre og anbragt i udgravninger, hvilke rørledninger er beregnet til at transportere et fluidum under højt tryk og ved hvilke enlille og uberegnelig retningsafvigelse praktisk taget 10 er uundgåelig. Den angår rørsamlinger, der har mod hinanden vendende støtteflader, og en den glatte rørende omsluttende, opspaltet ring, som ligger an imod en radial skulder, henholdsvis en indre krave på muffen.· Mellem disse støtteflader er mellemstykkeorganer indbefattende en 15 usammentrykkelig og deformerbar masse i stand til at overføre adskillelseskræfter langs hele rørsamlingens periferi.

DE fremlæggelsesskrift 26 07 424 viser en rørsamling af denne type, hvor den usammentrykkelige masse optager hele det dis-23 ponible åbne rum i muffens hulrum og fra først af udgør et flydende, men hærdeligt materiale, og som efter hærdning følgelig ikke er deformerbart for at standse udløbet fra det åbne rum.

25 DE offentliggørelsesskrift 27 31 242 beskriver et i det væsentlige mekanisk låseorgan for en tætnende rørsamling, Dette organ består af støtteskruer, der er parallelle med aksen, og som er regelmæssigt fordelt på muffens indgangskrave, og som støtter mod denne og på en ring, der støtter mod den glat-30 te rørende. Sådanne skruer nødvendiggør en individuel juste ring og udgør kun punktvise støtter, især mod den den glatte rørende omsluttende, opspaltede ring·, medens én fuldstændig støtte, især mod den opspaltede rings fulde flade, må foretrækkes .

Den foreliggende opfindelse benytter en deformerbar låsemasse, der ikke er tilbøjelig til at strømme ud af muffen og 35 2 150829 som sikrer en fuldstændig støtte mod hele overfladen af en mellemliggende støttering på den glatte rørende og på hele fladen af muffens indgangskrave.

5 Ved at den indledningsvist omtalte rørsamling ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte, løses ved opfindelsen således det problem, at man økonomiserer med det ifyldte materiale og endvidere, at man bevarer den aksiale låsning med små vinkelafvigelser 10 og fordeler- de betragtelige .adskillelseskræfter langs hele-rørsamlingens omkreds.

De takket være denne opfindelse opnåede fordele består i det væsentlige i, at den deformerbare kuglemasse har et rum-15 fang, der er væsentligt mindre end for den varmehærdelige harpiksmasse, der hidtil er blevet brugt i låste rørsamlinger med en lignende muffe, og at den deformerbare kuglemasse muliggør vinkelmæssige afvigelser for den tætnende, låste rørsamling efter placering af rørene og rørsamlingen, da den er

p A

deformerbar, selv om den er sammensat af massive kugler og ved, at den deformerbare kuglemasse fordeler store adskillelseskræfter, dvs. kræfter, der vil trække den glatte rørende ud, langs hele samlingens omkreds i tilfælde af terrænforskydninger.

25 I en første udførelsesform indbefatter de nævnte ringformede organer en bøsning med L-tværsnit, der kulisseagtigt med et radialt spillerum kan forskydes i muffekravens åbning og i den cylindriske bund af denne muffes hulrum.

30 I en anden udførelsesform er den glatte rørendes støtteflade keglestub- eller kugleformet, og det nævnte rum er mod den opspaltede rings side lukket af en torusring, der støtter mod den førstnævnte ring og mod den cylindriske bund af muffens 3 5 hulrum, medens det nævnte rum mod muffen kan være lukket enten af et ringformet U-profil, der passer godt på den nævnte krave, og eventuelt er udstyret med en fyldning, eller ved 3 150829 en anden torusring, der støtter mod den glatte rørendes yderflade og mod et keglestubformet parti, der ligger radialt inden for muffens støtteplade.

5 Andre karakteristika og fordele fremgår af den efterfølgende beskrivelse på grundlag af de udelukkende som eksempel givne på tegningen viste udførelsesformer. På tegningen viser fig. 1 i snit en halvdel af en låst rørsamling ifølge op-10 findelsen, hvor de to rør er fuldstændigt på linie, fig. 2 et snit gennem denne rørsamling i sin helhed i mindre målestok, og hvor de to rør er i deres endelige stillinger, 15 fig. 3 et billede svarende til fig. 1 med en variant for den i fig. 1 viste rørsamling, fig. 4 på tilsvarende måde en anden udførelsesmåde for den 20 låste rørsamling ifølge opfindelsen, og fig. 5 en variant af rørsamlingen vist i fig. 4.

Den i fig. 1 viste rørsamling med en generel vandret akse 25 X-X samler muffeenden 1 af et første rør 2 og den glatte rørende 3 af et andet rør 4 stukket ind i muffen 1. Rørene 2 og 4 har en stor diameter, f.eks. 800 mm eller mere, og er beregnet til at tansportere et fluidum under stort tryk, f.eks. 10 bar.

30

Muffen 1 har ved sit indløb en indadrettet krave 5, der er begrænset af radiale vægge 6 og 7, hvoraf væggen udgør en støtteflade 7, og afgrænser en cylindrisk midteråbning eller munding 8. Denne krave 5's ydre-væg 6 er affaset for at let-35 te indføringen af den glatte rørende 3 og af rørsamlingens forskellige komponenter. Muffen 1 indbefatter ligeledes en anden indadrettet krave 9 med radiale vægge 10 og 11, der begrænser en munding 12 med en diameter, der klart er mindre 150829 4 end for mundingen 8, og denne mundings væg 12 konvergerer mod muffens indre.

Mellem kraverne 5 og 9 er der begrænset et første hulrum eller 5 en not 13 med cylindrisk bundvæg 14, medens der på den anden side af kraven 9 er udformet et andet hulrum eller not 15, hvis indre begrænsning er defineret ved en radial væg 16.

Noten 15 har et parti 17 med en forstørret diameter i nærheden af kraven 9. Rørsamlingens tæthed sikres ved hjælp af 1° en pakning 18 for radial sammentrykning og med en hæl 19 lejret i noten 15’s del 17.

På den glatte rørende 3's periferi i en vis afstand fra dennes ende er der anbragt en cirkulær eller afbrudt svejserand 15 eller skulder 20, der har en radial flade 21, der vender mod den side, der er modsat til den glatte rørendes ende. Skulderen 20's diameter er meget mindre end diameteren for muffen l's munding 8 og, da den glatte rørende er i en stilling, hvor den er ført ind i muffen, befinder denne svejsede skul-20 der sig næsten ud for sidstnævntes krave 9.

Den således beskrevne rørsamling fuldstændiggøres ved et organ til låsning ved træk, og som udgøres af to stive ringformede organer og en usammentrykkelig fyldmasse. Det første 25 ringformede organ er en opspaltet ring 22 med kvadratisk el ler rektangulært tværsnit, som spænder fast om den glatte rørende 3 og ligger an imod skulderen 20*s flade 21. Denne rings ydre diameter er væsentligt større end diameteren for muffen l's munding.

30

Det andet ringformede organ udgøres af en bøsning 23 med et L-formet tværsnit. Radialgrenen eller hælen 24 af L'et er inden for muffen og er afgræsnet af to ringformede radialflader, hvoraf den ene støtter imod den tilstødende flade af ringen 22; denne gren 24's frie ende glider med et lille radialt spil jj langs med den cylindriske bundvæg 14 af muffens not 13. L'ets anden gren eller skørt 25, der er vinkel 5 150829 ret på førstnævnte gren, glider i muffen l's munding 8 med et radialt spillerum j' af samme størrelsesorden som spillerummet j. Den anden gren 25's indre diameter er større end skulderen 20's ydre diameter.

5

Det ringformede rum 26 med et næsten rektangulært tværsnit og frembragt mellem dels noten 13's vægge 7 og 14 og dels bøsningen 23's indre vinkel fyldes med en deformerbar usam-mentrykkelig , granulatagtig masse 27, der indføres i dette 10 rum gennem et radialt gevindskåret hul 28 dannet i muffen l's væg i nærheden af kraven 5; en gevindskåren prop 29 kan være skruet i hullet 28. Diameteren for de partikler, der udgør massen 27, er større end det dobbelte af spillerummene 2 og 2l- Massen 27 kan især bestå af hagl eller fortrinsvis, 15 således som vist, af stålkugler med en diameter på nogle mm, f.eks. fra 5 til 6 mm.

Bøsningen 23 er opspaltet, og dens spalte 23a er tætnet, f.eks. ved hjælp af en svejserand.

20

Monteringen af rørsamlingen vist i fig. 1 foretages på følgende måde.

Med pakningen 18 på plads i sit leje i muffen trykker man 23 radialt bøsningen 23, indtil L'ets gren 24 har en tilstræk kelig lille diameter til at gå gennem mundingen 8. Når denne passage er gennemført, frigøres bøsningen 23, og man lukker spalten 23a, f.eks. ved svejsning, hvorved denne bøsning langs hele dens periferi bliver til et kontinuert stykke og får 30 den ønskede diameter til at frembringe de ovenfor nævnte radiale spillerum j. °9 Derefter indfører man på samme måde den opspaltede ring 22 i noten 13 på den anden side af bøsningen 23, og man giver den en radial spænding i en ventetid, hvilken tilstand opretholdes ved-hjælp af en ikke vist kile, 35 der aksialt indføres i spalten 22a. Disse operationer kan gennemføres i forvejen på fabrikken.

150829 6

Den glatte rørende 3 indføres så uden vanskelighed i muffen under passage af stykkerne 23 og 22. Når svejseranden eller skulderen 20 har passeret ringen 22, trækker man den kile, der holder denne under spænding, ud, således at denne ring 5 spændes om den glatte rørende i en ringe afstand fra anslagsskulderen 20. Under indføringen har den glatte rørende radialt sammentrykket pakningen 18 og sikrer således automatisk rørsamlingens tæthed.

10 Disse operationer er blevet udført med en fuldstændig opret ning mellem de to rør langs aksen X-X, således at delenes orientering er den, der er vist i fuld-streg i fig. 1. Man påtrykker derefter de to rør den beregnede afvigelse eller man lader dem indtage den afvigelse, som de praktiske betin- 1 K 0 gelser pa arbejdspladsen fremtvinger, f.eks. den ufuldstændige overensstemmelse med udgravningens bund, hvorpå rørsystemet udlægges. Denne afvigelse fremkalder en skæring af de to rørs akser i pakningen 18's middelplan, se fig. 2.

2 0 I praksis er afvigelsen α mellem to efter hinanden følgende rør meget lille, f.eks. af en størrelsesorden på maksimalt 1°30 og følgelige næsten usynlig. Imidlertid, når disse rør har en stor diameter, f.eks. 1600 mm, er den aksiale forskydning mellem de dele af ringen 22 anbragt henholdsvis ved spid- 2 5 sen og den ydre ende af vinklen mellem de to rør L = 1600 x tg 1°30 = 1600 x 0,026 = 41,6 mm. Deraf følger en nok så mærkbar ændring af formen for rummet 26: Fra ringform går dette rum over i en kileform, således som vist i fig. 2, idet den aksiale længde for rummet 26 ved spidsen for rørvinklen 3 0 (forneden i fig. 2) er tilnærmelsesvis 42 mm større end denne aksiale længde ved den nævnte vinkels ende (foroven i fig.

2) .

Når de to rør er i deres endelige stilling, udfyldes rummet 3 5 26 med den deformerbare , usammentrykkelige, granulatagtige masse henholdsvis kuglerne 27, f.eks. ved indsprøjtning under tryk gennem muffens hul 28, og massen sammenpresses godt, 150829 7 f.eks. ved vibration, idet kuglerne eventuelt i forvejen er smurte eller olierede for dette. Under denne fyldning skubber massen 27 bøsningen 23 mod ringen 22, således at bøsningen 23 ved afslutningen af denne fyldning er koaksial med den 5 glatte rørende 3. Denne ringformede forskydning af bøsningen 23 muliggøres af spillerummene jj og der ændres hen ad rørsamlingens omkreds, uden at kunne antage den dobbelte værdi, og følgelig til stadighed har en mindre diameter end fyldmassens kugler. Det er således sikret, at ingen kugle kan 10 slippe ud fra rummet 26, hverken mod muffens indre eller dens ydre. Til slut lukkes fyldehullet 28 ved hjælp af proppen 29. Det er indlysende, at når denne glatte rørende 3 under virkningen af arbejdstrykket får en tendens til at træde ud af muffen 1, vil adskillelseskræfterne blive overført effek-15 tivt fra skulderen 20 til kraven 5 langs hele omkredsen for rørsamlingen ved hjælp af ringen 22, bøsningens gren 24 og massen 27.

Den i fig. 3 viste variant afviger fra den i fig. 1 og 2 ved O Π ringen 22's og bøsningen 23's form.

I denne variant er den støtteflade, som ringen 22 har over for bøsningen 23, en hvælvet flade 30 med en meget stor krumningsradius, altså meget tæt ved en keglestub. Desuden be- 0 ^ nyttes som vist ved henvisningstallet 31 en afskåret flade ved skæringen af ringen 22's ydre cylindriske flade med den radiale støtteflade 32 over for svejseranden eller skulderen 20, hvorved det bliver muligt at affase den tilstødende flade 10 af muffens krave 9 skråt og følgelig at afkorte denne til O Λ opnåelse af en materialebesparelse. Endelig er en affasning udformet ved henvisningstallet 33 ved skæringen mellem den hvælvede flade 30 og ringens indre udboring for derved at lette den glatte rørendes indføring. Ringen 22 har således et stort set trekantet tværsnit med affladede vinkler.

Desuden er vinklen for bøsningen 23's L affladet således, at det danner en keglestubformet overflade 34 til støtte mod 35 150829 s ringen 22's hvælvede flade 30, ligesom en lille keglestub-formet flade 35 i bøsningens indre vinkel. For at sikre en konstant aksial længde for rummet 26 er der tilvejebragt en keglestubformet flade 35a med den samme vinkel som for fladen 5 35 i den indre side af muffen l's krave 5. Hældningsvinklen for fladerne 34, 35 og 35a i forhold til aksen X-X er af størrelsesordenen 45°.

Desuden har skørtet 25's ende uden for muffen en radial ydre 10 krave 25a.

I sin helhed optræder denne rørsamling på samme måde som den i fig. 1 viste. Takket være kraven 25a er det imidlertid muligt i fabrikken at indføre bøsningen 23 i muffen og, efter 1 5 lukning af dens spalte 23a, at fylde det ringformede rum 26 med den her ikke viste granulatagtige masse. Fyldningen foretages, når den radiale gren 24 befinder sig omtrent ved midten af muffens not 13. Efter tætning af fyldehullet 28 kan man transportere røret 2, uden at der er risiko for at kugler 2 0 * undslipper fra rummet 26; for at undgå en samling af kuglerne i muffens nedre del kan man anbringe afstandskiler (ikke vist) mellem kraverne 5 og 25a.

Forud for eller ved monteringen af rørsamlingen vist i fig.

2 5 1, og hvis rummet 26 i forvejen er fyldt som ovenfor beskrevet, er det ønskeligt, når først de to rør er i deres vinkelmæssige endelige stilling i forhold til hinanden, at vippe bøsningen 34 og derved fordele kuglerne for bedre at sikre en god støtte langs omkredsen. Dette kan opnås ved kunstigt 30 at udøve en forskydningskraft på den glatte rørende; til dette formål kan man benytte en retraktor af egnet art og f.eks. det apparat, der er beskrevet i FR patentskrift 2.263.443, eventuelt understøttet af en vibrator.

3 5

Ved brug har denne variant visse fordele takket være de skrå berøringsflader 30 og 34: 9 150829 - Reaktionskræfternes resultant er koncentreret ved skulderen 20's indre, hvilket helt undertrykker eller reducerer ringen 22's tendens til at vippe hen over denne skulder 20 i retning af den glatte rørendes spids; imidlertid udeluk-5 ker den angivne væsentlige hældning enhver risiko for muffens sprængning eller radial knusning af den glatte rørende under de store tryk; - Hældningen for støttefladerne 30-34 har en tendens til at skubbe bøsningen 23 ind i den vinkel, der er dannet af muf-fenoten 14's vægge 7 og 13, hvilket er fordelagtigt for den tætte lukning ved hjælp af kuglerne i rummet 26; - Hældningen af støttefladerne 30 og 34 gør det muligt at 15 absorbere en vis del af afvigelsen ved en relativ glidning mellem disse to flader, således at man kan reducere rummet 26's, og dermed muffens længde. Desuden kan spillerummene j °g i! reduceres, og dermed følgelig diameteren for kuglerne eller tilsvarende genstande, der udgør massen 27.

20

Man kan også ifølge en ikke vist variant forbinde en bøsning med en L-vinkel som vist i fig. 1 med en næsten hexagonal ring 22 ifølge fig. 3.

λ e

Fig. 4 og 5 viser andre måder til at lukke rummet 26. I disse figurer er ringen 22 den samme som i fig. 3, skønt dens støtteflade 30 kan være keglestubformet i stedet for sfærisk, men bøsningen 23 er erstattet af et andet organ. I disse to tilfælde lukker en torusring 36 rummet 26 ved muffen l's 30 indre side ved at ligge an imod og støtte mod ringen 22's flade 30 og imod bunden af muffens not 13.

I den i fig. 4 viste variant, er rummet 26 på den mod muffens munding vendende side lukket af et ringformet U-profil, der 35 indspænder den glatte rørende 3 og omslutter kraven 5, og som eventuelt kan være forsynet med en egnet fyldning.

I fig. 5 er den ringformede profil 37 erstattet af en anden ίο 150829 torusring 38 klemt mellem den glatte rørende 3 og kraven 5's afskårne flade 35a. Denne torusring 38 fastholdes mellem kraven 5 ved hjælp af flere knækløer 39 af plade og fastgjort ved dens ydre flade.

5

Disse to varianter har den samme funktionsmåde som de to ovenfor beskrevne. Imidlertid er det nødvendigt at lukke torusringene 36, 38's og profilet 37's spalter 36a, 38a og 37a, før rummet 26 fyldes til sikring af tæthed, hvilket dog af 10 indlysende grunde ikke gælder for de to torusringe, hvis de er fremstillet af et strækbart materiale, såsom en elastomer.

I et sådant tilfælde kan man, hvis man lukker ringen 22's spalte 22a, opnå et rum 26, der er fuldstændigt tæt, og eventuelt fylde dette rum med en væske.

15

Ved rørsamlingerne ifølge fig. 1 til 3 kan det som følge af gnidninger forekomme, at rørenes afvigelse ikke automatisk medfører den fuldstændige vipning af bøsningen 23 i forhold til muffen, og at følgelig berøringen mellem denne bøsning 20 og ringen 22 ikke er sikret langs hele omkredsen. For at undgå dette kan kraven 5, der lukker muffen, således som vist ved stiplet streg i fig. 3, have et vist antal gevindskårne aksiale huller 40, hvorigennem der er ført bolte 41. Iskru-ningen af disse bolte, efter at de to rør er i deres endelige 25 stilling, gør det muligt at skubbe stykket 23, indtil de har en omkredsmæssige kontinuert berøring med ringen 22. Man kan derpå enten lade boltene 41 forblive på plads, hvis man ikke frygter, at de modvirker ifyldningen af kuglerne gennem hullet 28 eller skrue disse bolte ud, enten således, at de 30 ikke mere springer ind i rummet 26 eller fuldstændigt, i hvil ket tilfælde de erstattes af propper.

Dette hjælpeorgan 40-41 til at anbringe bøsningen 23 med korrekt anslag mod ringen 22 kan·ligeledes benyttes til den 35 korrekte placering af torusringen 36 i fig. 4 og 5.

I alle tilfælde, hvor massen 27 forbliver fluid, hvilket er

Claims (6)

150829 tilfældet med metalkugler, kan man, hvis rørene tilfældigt forskydes, f.eks. som følge af en sætning af terrænet, håbe, at dette materiale automatisk i det mindste delvis bevirker en genfordeling langs omkredsen til genetablering af den ef-5 fektive støtte langs hele rørsamlingens omkreds. I hver af de viste udførelsesformer, kan den radiale flade 21 af skulderen, hvorimod ringen 22 finder støtte, fremstilles på forskellige måder. F.eks. kan den tilhøre en spaltet ring med rektangulært eller kvadratisk tværsnit lejret i en not, der ligeledes har et hult rektangulært tværsnit i den glatte rørende 3's ydre overflade. Denne støtteflade 21 kan ligeledes udgøres af en flange af et relief eller fremspring fremstillet af den glatte rørendes materiale, eller også ud-15 gøre den ydre kant af en muffe limet på den glatte rørende og ved sin modsatte ende ved denne glatte rørendes spids forsynet med en radialhæl. Det skal bemærkes, at alle varianterne for de viste ringe kan benyttes uafhængigt af rørsamlingens art. Det er indlysende, at i hvert tilfælde kan muf-20 fen og den glatte rørende tilhøre et vilkårligt rørlægnings element og ikke blot egentlige rør. Patentkrav. 25

1. Låst rørsamling til forbindelse mellem et første rør (2) med en muffeende og et andet rør (4) med en glat rørende, hvilke rør (2,4) kan udvise en retningsafvigelse i forhold 30 til hinanden, og hvor den glatte rørende (3) og muffeenden (1) har respektive støtteflader (7,30) over for hinanden, mellem hvilke der er anbragt mellemstykkeorganer (23, 24, 25, 27, 36, 37, 38), der kan overføre adskillelseskræfter langs hele rørsamlingens omkreds og indbefatter en usammen- O e trykkelig og deformerbar masse (27), hvor muffens (1) støtteflade (7) er afgrænset af en indre krave (5) af muffen og den glatte rørendes (3) støtteflade (30) er afgrænset af en 150829 opspaltet ring (22), der indspænder den glatte rørende og ligger an imod en radial skulder (20) på den glatte rørende, kendetegnet ved, at den usammentrykkelige og deformerbare masse er enmaaigde af' kugler (27) indeholdt i et 5 rum (26), der til alle sider er lukket på en tæt måde over for det nævnte materiale ved hjælp af ringformede organer (23, 36, 37, 38) indbefattende mindst et ringformet parti, der springer radialt frem i forhold til den opspaltede ring (22), hvilket ringformede parti er placeret mellem de to støt-10 teflader (7, 30).

2. Rørsamling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det nævnte rum (26) er begrænset af indre og ydre cylindriske vægge (14, 25, 4) og radiale, aksialt støttende vægge 1,5 (5, 24), der hører dels til muffen (1) og dels til nævnte ringformede støtteorgan (23, 36, 37, 38).

3. Rørsamling ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at nævnte ringformede støtteorganer indbefatter en bøs- 2 0 ning (23) med et L-formet tværsnit, og med et radialt spillerum (j, jj_) i en mundingsåbning (8) for muffens radiale, aksialt støttende væg (5), og i den cylindriske bundvæg (14) af denne muffes hulrum (13). O R

4. Rørsamling ifølge krav 2, hvor den glatte rørendes (3) støtteflade (30) strækker sig radialt, kendetegnet ved, at bøsningen (23) har en radial flade, der ligger an mod støttefladen (30). O Q

5. Rørsamling ifølge krav 2, hvor den glatte rørendes (3) støtteflade (30) er hvælvet, kendetegnet ved, at bøsningen (23) har en flade (35) i berøring med denne støtteflade (30), hvilken flade (35) er keglestubformet. 3 5

6. Rørsamling ifølge et af kravene 2 til 5, kendetegnet ved, at det L-formede støtteorgans ene gren (25) går ud fra muffen (1) og ender i en radial krave (25a) uden for muffen.