EP2205896A1 - Verbindungssystem für doppelwandige rohre - Google Patents

Verbindungssystem für doppelwandige rohre

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Publication number
EP2205896A1
EP2205896A1 EP08842999A EP08842999A EP2205896A1 EP 2205896 A1 EP2205896 A1 EP 2205896A1 EP 08842999 A EP08842999 A EP 08842999A EP 08842999 A EP08842999 A EP 08842999A EP 2205896 A1 EP2205896 A1 EP 2205896A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing ring
connection system
sleeve
inner tube
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08842999A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gernold Holler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HOLLER, GERNOLD
Original Assignee
BUTTING H & CO KG GmbH
H Butting GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BUTTING H & CO KG GmbH, H Butting GmbH and Co KG filed Critical BUTTING H & CO KG GmbH
Publication of EP2205896A1 publication Critical patent/EP2205896A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/18—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings
    • F16L58/182—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings for screw-threaded joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F16L15/003—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with sealing rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/08—Coatings characterised by the materials used by metal

Definitions

  • the invention relates to a connection system for double-walled tubes with an inner tube made of a non-rusting material and an outer tube enclosing the inner tube.
  • Double-walled tubes are used to combine advantageous properties of different materials with each other, in particular on the one hand to form as stable as possible tubes and on the other hand to promote aggressive or corrosive media.
  • Double-walled tubes are produced, for example, by means of the hydroforming process, in which an inner tube is inserted into an outer tube and both tubes are mechanically connected to one another by being expanded under the action of an internal pressure. Subsequently, the inner tube is welded to the outer tube at the tube ends with a sealing weld.
  • the sealing weld on the front sides of the tubes they are fixed to each other, so that such double-walled pipes laid only in certain installation methods and, for example, can not be handled by large drums. Furthermore, a shortening and adjusting the tube lengths without destroying the sealing seam is not possible, so that when cutting to length the double-walled tube again a sealing seam must be welded.
  • tubes made of stainless materials are often less suitable because these materials usually have insufficient strength and begin to flow under high tensile loads.
  • stainless steel In order to use stainless pipes under high tensile forces, it was previously necessary to use a high-strength, stainless steel. These steels have the disadvantages that they are very costly and difficult to obtain. Furthermore, such high-strength, stainless steels are often only used if they were further treated in terms of strength. The increase in strength is performed in most cases at the expense of elongation.
  • black steels are often not possible because they can not be used under corrosive conditions, in particular for the transport of corrosive media.
  • a pipe connection for double-walled pipes is known from DE 102 57 224
  • Screwing for vertical use of the pipes entail, since in such applications greater vertical loads and tensile forces occur and the pipe end pieces made of stainless steel can not transmit high tensile forces.
  • the object of the present invention is a connection system provide, on the one hand high tensile forces can be transmitted and on the other hand, a sufficient corrosion protection can be provided.
  • connection system having the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments and further developments of the invention are listed in the subclaims.
  • connection system for double-walled tubes with an inner tube made of a non-rusting material, in particular a stainless steel, and an outer tube enclosing the inner tube with a greater tensile strength than that of the inner tube provides that threads are formed on the outer tube at the tube ends and that a sealing ring is arranged in a screw sleeve with corresponding to the external threads formed, which is formed of a non-rusting material and seals in the screwed state, the sleeve relative to the transported through the inner tube medium.
  • a further development of the invention provides that the sealing ring is arranged centrally in the sleeve, preferably fixed within the sleeve, wherein, for example, a groove or recess may be disposed within the sleeve into which the sealing ring is fitted.
  • a fixation can be done mechanically by screwing or cohesively by welding or gluing.
  • the sealing ring consists preferably of the material of Inner tube, so from a stainless steel, alternatively, the sealing ring may also consist of a plastic.
  • the sealing ring may be provided with projections or indentations to form sealing elements which rest in the mounted state on the end faces of the pipe ends or corresponding connecting parts and prevent leakage of the medium through the screw sleeve.
  • the sealing ring can be arranged and designed so that it bears in the screwed state the end face of the tube ends of the screwed tubes, so that there is a direct contact between the tube ends of both the outer tube and the inner tube and the sealing ring.
  • the inner tube can either end flush with the outer tube or end before the tube end of the outer tube. This then forms a paragraph between the pipe end of the inner tube and the inner diameter of the outer tube, which can be bridged over the sealing ring.
  • a coupling piece is arranged between the sealing ring and the tube, which is adapted, for example, to the particular end contour of the pipe ends.
  • this coupling piece is made of a non-rusting material, preferably of a material that is similar to the inner tube.
  • the inner diameter of the sealing ring and the coupling piece substantially correspond to the inner diameter of the inner tube, in order to ensure the best possible undisturbed flow through the pipeline.
  • the threads are conical, which also facilitates a screw connection;
  • a cylindrical configuration of the thread is provided.
  • the sleeve is preferably made of a material having at least the strength of the material of the outer tube, it is also provided that the sleeve is formed of the same material as the outer tube, for example of a high-strength steel.
  • interlocking elements are formed on the sealing ring and the coupling piece or the pipe end, which prevent relative movement of the sealing ring and coupling piece or pipe end in the circumferential direction.
  • Figure 1 - a plan view of two connected via a sleeve pipes
  • Figure 2 - a sectional view of the pipe joint according to Figure 1;
  • Figure 3 a sectional view through a sleeve
  • Figure 4 - a partially sectioned view of a variant
  • Figure 5 an overall sectional view of Figure 4; such as
  • Figure 6 an enlarged partial view of a sleeve with sealing ring.
  • the two tubes 1, 2 are double-walled and an outer tube 11, 21 and an inner tube 12, 22 have.
  • the inner tube 12, 22 consists of a non-rusting material, preferably steel, while the outer tube 11, 21 consists of a high-strength material, preferably black steel.
  • the inner tube 12, 22 ends in front of the tube ends 15, 25 of the outer tubes 11, 21st
  • the two tubes 1, 2 are connected to each other via the ringmuffe 3.
  • flared conical internal threads 31, 32 are provided formed, which correspond to the external threads 13, 23 of the tubes 1, 2.
  • a sealing ring 4 is fitted, which is secured against axial displacement by positive locking elements, for example in the form of a circumferential groove in which the sealing ring 4 is inserted.
  • positive locking elements for example in the form of a circumferential groove in which the sealing ring 4 is inserted.
  • the sealing ring 4 can be glued, soldered or welded, an additional screw connection can also be provided.
  • coupling pieces 51, 52 are arranged between the sealing ring 4 and the pipe ends, which bear against the end faces of the sealing ring 4.
  • the coupling pieces 51, 52 are formed flush with the inner tubes 12, 22 and outer tubes 21, 22.
  • the material of the sleeve 3 is the same material as the material of the outer tubes 11, 21, while the material of the sealing ring 4 and optionally the coupling pieces 51, 52 corresponds to the inner tubes 12, 22.
  • the recess for inserting the sealing ring 4 in the sleeve 3 is not greater than the depth of the internal thread 31, 32 of the sleeve.
  • sealing ring 4 On the face side, further sealing elements can be attached to the sealing ring 4 after insertion into the sleeve by cutting and forming. This may result in profile and cross-sectional changes.
  • the sealing ring 4 together with the optionally present coupling pieces 51, 52 ensures with the adapted contours sure that a continuous, gap-free surface A rustproof material is created as soon as all components of the system are bolted together.
  • the continuous surface consists of the inner tubes 12, 22, the sealing ring 4 and optionally the coupling pieces 51, 52.
  • the impermeable due to the compression of the transported medium surface of stainless material ensures that no corrosion takes place on the inside of the sleeve 3 can.
  • a similar, sufficiently strong connection is provided, which can transmit the tensile forces between the tubes 1, 2, whereby such a screw can also be used for vertical installation of the tubes 1, 2, for example in drilling projects.
  • FIG. 5 shows a complete sectional illustration of the variant according to FIG.
  • the construction of the connection which is shown in FIG. 5, essentially corresponds to the construction according to FIG. 2.
  • the same reference symbols designate the same components.
  • no coupling piece 51, 52 is provided in Figure 5, but the sealing ring 4 is located directly on the pipe ends 15, 25 and thus seals the sleeve 3 against the transported medium.
  • the inner diameter in this area corresponds to the inner diameter of the inner tube 12 and the sealing ring 4, so that a substantially undisturbed flow of the transported medium can be ensured.
  • the threaded sleeve 3 is shown in an enlarged view in a sectional view.
  • the sealing ring 4 is mounted centrally within the sleeve 3 and has a rounded contour on the outside of the sleeve 3 facing. Inward protrudes a web, so that there is a mushroom-shaped cross-section. An effective undercutting in the radial direction is formed by this cross section, so that a self-reinforcing contact pressure of the sealing ring 4 in the region of the web to the contact edge of the pipe end 15, not shown, 25 results.
  • the pipe ends 15, 25 are provided with an inwardly directed chamfer, so that the pipe ends 15, 25 penetrate into the sealing ring 4 and instead of a smooth concern comes to an existing axial overlap.
  • the geometry of the sealing ring 4 can also be used with a coupling piece, wherein the respective end face of the coupling pieces 51, 52 has a contour corresponding to the cross section of the sealing ring 4.

Landscapes

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  • Joints With Sleeves (AREA)
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  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem für doppelwandige Rohre (1, 2) mit einem Innenrohr (12, 22) aus einem nicht rostenden Stahl und einem das Innenrohr (12, 22) umschließenden Außenrohr (11, 21) mit einer größeren Zugfestigkeit als die des Innenrohres (12, 21), wobei auf dem Außenrohr (11, 21) an den Rohrenden Gewinde (13, 23) ausgebildet sind, sowie einer Schraubmuffe (3) mit Innengewinden (31, 32), die korrespondierend zu den Außengewinden (13, 23) ausgebildet sind und einem in der Muffe (3) angeordneten Dichtring (4), der aus einem nicht rostenden Material ausgebildet ist und in verschraubtem Zustand die Muffe (3) gegenüber dem durch das Innenrohr (12, 22) transportierten Medium abdichtet.

Description

Verbindunqssystem für doppelwandiqe Rohre
Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem für doppelwandige Rohre mit einem Innenrohr aus einem nicht rostenden Material und einem das Innenrohr umschließenden Außenrohr.
Doppelwandige Rohre werden verwendet, um vorteilhafte Eigenschaften unterschiedlicher Materialien miteinander zu verbinden, insbesondere um einerseits möglichst stabile Rohre auszubilden und andererseits aggressive oder korrosive Medien fördern zu können. Doppelwandige Rohre werden dabei beispielsweise im Wege des Innenhochdruckumformverfahrens hergestellt, bei dem ein Innenrohr in ein Außenrohr eingeführt wird und beide Rohre mechanisch miteinander verbunden werden, indem sie unter Beaufschlagung mit einem Innendruck aufgeweitet werden. Anschließend wird das Innenrohr mit dem Außenrohr an den Rohrenden mit einer Dichtschweißnaht verschweißt. Durch die Dichtschweißnaht an den Stirnseiten der Rohre werden diese zueinander festgelegt, so dass solche doppelwandige Rohre nur in bestimmten Verlegeverfahren verlegt und beispielsweise nicht von großen Trommeln abgewickelt werden können. Weiterhin ist ein Kürzen und Anpassen der Rohrlängen ohne Zerstörung der Dichtnaht nicht möglich, so dass bei einem Ablängen des doppelwandigen Rohres erneut eine Dichtnaht geschweißt werden muss.
Für den Einsatz unter großen Zugkräften sind Rohre aus nicht rostenden Materialien häufig weniger geeignet, da diese Materialien in der Regel eine ungenügende Festigkeit aufweisen und unter hohen Zugbelastungen zu fließen beginnen. Um nicht rostende Rohre unter großen Zugkräften einsetzen zu können, war es bisher erforderlich, einen hochfesten, nicht rostenden Stahl einzusetzen. Diese Stähle haben die Nachteile, dass sie sehr kostenintensiv und schwer verfügbar sind. Weiterhin sind solche hochfesten, nicht rostenden Stähle oft erst dann einsetzbar, wenn sie zusätzlich festigkeitssteigemd weiterbehandelt wurden. Die Steigerung der Festigkeit wird dabei in den meisten Fällen auf Kosten der Dehnung durchgeführt.
Der Einsatz so genannter Schwarzstähle ist vielfach nicht möglich, da sie nicht unter korrosiven Bedingungen, insbesondere für den Transport korrosiver Medien eingesetzt werden können.
Eine Kombination beider Werkstoffe, also nicht rostende Stähle als Innenrohr und hochfeste Schwarzstähle als Außenrohr, löst dieses
Problem. Leider sind diese Rohre nicht ohne weiteres miteinander verbindbar, da ein Verschweißen der Rohre oft nicht möglich ist, da dies eine Wärmebehandlung ist, die mit einem Festigkeitsverlust einhergeht.
Aus diesem Grund müssen solche Rohre miteinander verschraubt werden. Eine Rohrverbindung für doppelwandige Rohre ist aus der DE 102 57 224
A1 bekannt. Hierbei sind jedoch nicht rostende Rohrendstücke einzusetzen, die einerseits teuer sind und andererseits Probleme bei einer
Verschraubung für einen vertikalen Einsatz der Rohre mit sich bringen, da bei solchen Einsätzen größere senkrechte Lasten und Zugkräfte auftreten und die aus Edelstahl hergestellten Rohrendstücke hohe Zugkräfte nicht übertragen können.
Ein Ersetzen der Rohrendstücke aus Edelstahl durch Rohrendstücke aus einfachen Stählen ist nicht möglich, da kein Korrosionsschutz für dieses Bauteil gewährleistet werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verbindungssystem bereitzustellen, mit dem einerseits hohe Zugkräfte übertragen werden können und andererseits ein ausreichender Korrosionsschutz bereitgestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verbindungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Das erfindungsgemäße Verbindungssystem für doppelwandige Rohre mit einem Innenrohr aus einem nicht rostenden Material, insbesondere einem nicht rostenden Stahl, und einem das Innenrohr umschließenden Außenrohr mit einer größeren Zugfestigkeit als die des Innenrohrs sieht vor, dass auf dem Außenrohr an den Rohrenden Gewinde ausgebildet sind und dass in einer Schraubmuffe mit korrespondierend zu den Außengewinden ausgebildeten Innengewinden ein Dichtungsring angeordnet ist, der aus einem nicht rostenden Material ausgebildet ist und in verschraubtem Zustand die Muffe gegenüber dem durch das Innenrohr transportierte Medium abdichtet. Auf diese Weise ist es möglich, einerseits hohe Zugkräfte über das Außenrohr zu übertragen und andererseits einen korrosionsbeständigen Übergang zwischen den Rohrenden vorzunehmen, indem der Dichtungsring einen möglichst glatten Übergang zwischen der Rohrenden bereitstellt und darüber hinaus die Muffe vor einem Kontakt mit den zu fördernden Medien im Innenrohr schützt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Dichtungsring zentral in der Muffe angeordnet ist, bevorzugt innerhalb der Muffe fixiert, wobei beispielsweise eine Nut bzw. Vertiefung innerhalb der Muffe angeordnet sein kann, in die der Dichtungsring eingepasst wird. Darüber hinaus kann eine Fixierung mechanisch durch Verschrauben oder stoffschlüssig durch Verschweißen oder Kleben erfolgen.
Der Dichtungsring besteht dabei bevorzugt aus dem Material des Innenrohres, also aus einem nicht rostenden Stahl, alternativ kann der Dichtungsring auch aus einem Kunststoff bestehen.
An seinen Stirnseiten kann der Dichtungsring mit Vorsprüngen oder Einkerbungen versehen sein, um Dichtelemente auszubilden, die sich im montierten Zustand an die Stirnseiten der Rohrenden oder entsprechender Anschlussteile anlegen und einen Austritt des Mediums durch die Schraubmuffe verhindern.
Der Dichtungsring kann dabei so angeordnet und ausgebildet sein, dass er im verschraubten Zustand stirnseitig an den Rohrenden der verschraubten Rohre anliegt, so dass ein unmittelbarer Kontakt zwischen den Rohrenden sowohl des Außenrohres als auch des Innenrohres und dem Dichtungsring besteht. Dabei kann das Innenrohr entweder bündig stirnseitig mit dem Außenrohr abschließen oder vor dem Rohrende des Außenrohres enden. Daraus bildet sich dann ein Absatz zwischen dem Rohrende des Innenrohres und dem Innendurchmesser des Außenrohres, der über den Dichtungsring überbrückt werden kann.
Statt einer Überbrückung durch den Dichtungsring ist es möglich, dass zwischen dem Dichtungsring und dem Rohr ein Kupplungsstück angeordnet ist, das beispielsweise an die besondere Abschlusskontur der Rohrenden angepasst ist. Auch dieses Kupplungsstück besteht aus einem nicht rostenden Material, bevorzugt aus einem Material, das zu dem Innenrohr artgleich ist.
Die Innendurchmesser des Dichtungsringes und des Kupplungsstückes entsprechen im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Innenrohres, um eine möglichst ungestörte Strömung durch die Rohrleitung zu gewährleisten.
Für eine bessere Abdichtung sind die Gewinde konisch ausgebildet, wodurch zudem eine Verschraubung erleichtert wird; alternativ ist eine zylindrische Ausgestaltung der Gewinde vorgesehen.
Die Muffe besteht bevorzugt aus einem Material, das zumindest die Festigkeit des Materials des Außenrohres aufweist, ebenso ist es vorgesehen, dass die Muffe aus dem gleichen Material wie das Außenrohr ausgebildet ist, beispielsweise aus einem hochfesten Stahl.
Um zu verhindern, dass sich während der Montage der Dichtungsring verdreht, sind Formschlusselemente an dem Dichtungsring sowie dem Kupplungsstück bzw. dem Rohrende ausgebildet, die eine Relativbewegung von Dichtungsring und Kupplungsstück oder Rohrende in Umfangsrichtung verhindern.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - eine Draufsicht auf zwei über eine Muffe verbundene Rohre;
Figur 2 - eine Schnittdarstellung der Rohrverbindung gemäß Figur 1 ;
Figur 3 - eine Schnittdarstellung durch eine Muffe;
Figur 4 - eine teilgeschnittene Ansicht einer Variante;
Figur 5 - eine Gesamtschnittdarstellung gemäß Figur 4; sowie
Figur 6 - eine vergrößerte Teildarstellung einer Muffe mit Dichtungsring.
In der Figur 1 sind zwei Rohre 1 , 2 mit ihren Rohrenden dargestellt. An den Rohrenden sind Außengewinde 13, 23 angeordnet. Beide Rohre 1 , 2 sind über eine Schraubmuffe 3 miteinander verbunden.
In der Figur 2 ist in einer Schnittdarstellung zu erkennen, dass die beiden Rohre 1 , 2 doppelwandig ausgebildet sind und ein Außenrohr 11 , 21 sowie ein Innenrohr 12, 22 aufweisen. Das Innenrohr 12, 22 besteht aus einem nicht rostenden Werkstoff, bevorzugt Stahl, während das Außenrohr 11 , 21 aus einem hochfesten Material besteht, bevorzugt Schwarzstahl. An den Endbereichen der Rohre 1 , 2 sind sich konisch verjüngende Gewinde 13, 23 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform endet das Innenrohr 12, 22 vor den Rohrenden 15, 25 der Außenrohre 11 , 21.
Die beiden Rohre 1 , 2 sind über die Schraubmuffe 3 miteinander verbunden. Innerhalb der Muffe 3, wie in der Figur 3 zu sehen ist, sind sich nach außen hin erweiternde, konische Innengewinde 31, 32 ausgebildet, die zu den Außengewinden 13, 23 der Rohre 1 , 2 korrespondieren. Mittig innerhalb der Muffe 3 ist ein Dichtungsring 4 eingepasst, der gegen eine axiale Verschiebung durch Formschlusselemente, beispielsweise in Form einer umlaufenden Nut, in die der Dichtungsring 4 eingelegt ist, gesichert ist. Zusätzlich zur mechanischen Sicherung über die Nut kann der Dichtungsring 4 verklebt, verlötet oder verschweißt werden, eine zusätzliche Verschraubung kann ebenfalls vorgesehen sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind zwischen dem Dichtungsring 4 und den Rohrenden 15, 25 Kupplungsstücke 51 , 52 angeordnet, die sich an die Stirnseiten des Dichtungsringes 4 anlegen. Auf der dem Dichtungsring 4 abgewandten Seite sind die Kupplungsstücke 51 , 52 bündig mit den Innenrohren 12, 22 und Außenrohren 21, 22 abschließend ausgebildet.
Das Material der Muffe 3 ist das gleiche Material, wie das Material der Außenrohre 11 , 21 , während das Material des Dichtungsringes 4 sowie gegebenenfalls der Kupplungsstücke 51 , 52 dem der Innenrohre 12, 22 entspricht.
Um eine Kraftübertragung an einem Rohr 1 über die Muffe 3 zu dem anderen Rohr 2 durch Querschnittsveränderungen nicht zu gefährden, ist die Ausnehmung zum Einsetzen des Dichtungsringes 4 in der Muffe 3 nicht größer als die Tiefe des Innengewindes 31 , 32 der Muffe 3.
Stirnseitig können an dem Dichtungsring 4 weitere Dichtelemente nach dem Einsetzen in die Muffe durch Zerspanung und Umformung angebracht werden. Dadurch können sich noch Profil- und Querschnittsveränderungen ergeben. Der Dichtungsring 4 zusammen mit den gegebenenfalls vorhandenen Kupplungsstücken 51 , 52 stellt mit den angepassten Konturen sicher, dass eine durchgehende, spaltfreie Oberfläche aus einem nicht rostenden Material entsteht, sobald alle Komponenten des Systems miteinander verschraubt sind. Die durchgehende Oberfläche besteht aus den Innenrohren 12, 22, dem Dichtungsring 4 und gegebenenfalls den Kupplungsstücken 51 , 52. Durch die aufgrund der Verpressung für das transportierte Medium undurchlässige Oberfläche aus nicht rostendem Material wird sichergestellt, dass keine Korrosion an der Innenseite der Muffe 3 stattfinden kann. Gleichzeitig wird eine artgleiche, ausreichend feste Verbindung bereitgestellt, die die auftretenden Zugkräfte zwischen den Rohren 1 , 2 übertragen kann, wodurch eine solche Verschraubung auch für einen senkrechten Einbau der Rohre 1 , 2, beispielsweise bei Bohrvorhaben, verwendet werden kann.
In der Figur 4 ist eine Teilschnittdarstellung zweier verbundener Rohre 1 , 2 dargestellt, die über eine Muffe 3 miteinander verschraubt sind. Beide Rohre 1 , 2 weisen Außengewinde 13, 23 auf, die über korrespondierende
Innengewinde der Muffe 3 in Richtung auf den in der Mitte der Gewindemuffe 3 angeordneten Dichtungsring 4 gezogen werden. Ein Kupplungsstück ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht gezeigt. Auch hier sind die Gewinde 13, 23 konisch ausgebildet und verjüngen sich in Richtung auf den Dichtungsring 4, alternativ dazu sind auch zylindrische Gewindeausbildungen vorgesehen und möglich.
In der Figur 5 ist eine komplette Schnittdarstellung der Variante gemäß Figur 4 gezeigt. Der Aufbau der Verbindung, die in der Figur 5 dargestellt ist, entspricht im Wesentlichen dem Aufbau gemäß der Figur 2. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauelemente. Im Unterschied zu der Figur 2 ist in der Figur 5 kein Kupplungsstück 51 , 52 vorgesehen, vielmehr liegt der Dichtungsring 4 unmittelbar an den Rohrenden 15, 25 an und dichtet so die Muffe 3 gegenüber dem transportierten Medium ab. Über einen kurzen Bereich, in dem das Innenrohr 12, 22 nicht das Außenrohr 11 , 21 überdeckt, tritt das transportierte Medium in Kontakt mit dem jeweiligen Außenrohr 11 , 21. Der Innendurchmesser in diesem Bereich entspricht dem Innendurchmesser des Innenrohres 12 und des Dichtungsringes 4, so dass eine im Wesentlichen ungestörte Strömung des transportierten Mediums gewährleistet werden kann.
In der Figur 6 ist in einer Schnittdarstellung die Gewindemuffe 3 in vergrößerter Darstellung gezeigt. Der Dichtungsring 4 ist mittig innerhalb der Muffe 3 befestigt und weist an der der Muffe 3 zugewandten Außenseite eine abgerundete Kontur auf. Nach innen ragt ein Steg, so dass sich ein pilzförmiger Querschnitt ergibt. Eine in radialer Richtung wirksame Hinterschneidung wird durch diesen Querschnitt ausgebildet, so dass sich eine sich selbst verstärkende Anpressung des Dichtungsringes 4 im Bereich des Steges an die Anlagekante des nicht dargestellten Rohrendes 15, 25 ergibt. Die Rohrenden 15, 25 sind mit einer nach innen gerichteten Fase ausgestattet, so dass die Rohrenden 15, 25 in den Dichtungsring 4 eindringen und es statt einem glatten Anliegen zu einer in Axialrichtung vorhandenen Überdeckung kommt.
Alternativ zu der Ausgestaltung ohne ein Kupplungsstück kann die Geometrie des Dichtungsringes 4 auch mit einem Kupplungsstück genutzt werden, wobei das jeweilige stirnseitige Ende der Kupplungsstücke 51 , 52 eine zum Querschnitt des Dichtungsringes 4 korrespondierende Kontur aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Verbindungssystem für doppelwandige Rohre (1, 2) mit einem Innenrohr (12, 22) aus einem nicht rostenden Material und einem das Innenrohr (12, 22) umschließenden Außenrohr (11 , 21) mit einer größeren
Zugfestigkeit als die des Innenrohres (12, 21), wobei auf dem Außenrohr (11 , 21) an den Rohrenden Gewinde (13, 23) ausgebildet sind, sowie einer Schraubmuffe (3) mit Innengewinden (31, 32), die korrespondierend zu den Außengewinden (13, 23) ausgebildet sind und einem in der Muffe (3) angeordneten Dichtungsring (4), der aus einem nicht rostenden Material ausgebildet ist und in verschraubtem Zustand die Muffe (3) gegenüber dem durch das Innenrohr (12, 22) transportierten Medium abdichtet.
2. Verbindungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (4) zentral in der Muffe (3) angeordnet ist.
3. Verbindungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (4) in der Muffe (3) fixiert ist.
4. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (4) aus dem Material des Innenrohrs (12, 22) besteht.
5. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (4) an seinen Stirnseiten mit Vorsprüngen oder Einkerbungen versehen ist.
6. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (4) in verschraubtem
Zustand stirnseitig an den Rohrenden (15, 25) der verschraubten Rohre (1 , 2) anliegt.
7. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (12, 22) vor dem Rohrende des Außenrohres (11 , 21) endet.
8. Verbindungssystem nach Anspruch 7, soweit dieser auf die Ansprüche 1 bis 5 zurückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtungsring (4) und dem Rohrende (15, 25) ein Kupplungsstück (51, 52) angeordnet ist, das aus einem nichtrostenden Material besteht.
9. Verbindungssystem nach einem der voransteheden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Dichtungsringes (4) dem Innendurchmesser des Innenrohres (12, 22) entspricht.
10. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewinde (13, 23; 31 , 32) konisch oder zylindrisch ausgebildet sind.
11. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe (3) aus einem Material besteht, das zumindest die Festigkeit des Materials des Außenrohres (11 , 21) aufweist.
12. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass korrespondierende
Formschlusselemente an dem Kupplungsstück (51 , 52) oder dem Rohrende (15, 25) und dem Dichtungsring (4) ausgebildet sind, die eine Relativbewegung von Dichtungsring (4) und Kupplungsstück (51 , 52) oder Rohrende (15, 25) in Umfangrichtung verhindern.
13. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (12, 22) aus einem nicht rostenden Stahl besteht.
EP08842999A 2007-10-25 2008-10-24 Verbindungssystem für doppelwandige rohre Withdrawn EP2205896A1 (de)

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