FI101900B - Putkikytkentä - Google Patents

Description

101900

Putkikytkentä - Rörkoppling

Esillä olevan Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen putkikytkentä.

5 Tällainen putkikytkentä tunnetaan patenttijulkaisun DE-A-27 31 465 tai vastaavan patenttijulkaisun US-A4 119 333 perusteella.

Poikkileikkaukseltaan C-muotoisen elastomeeritiivistyskalvosimen vastakkaiset liivi styshuulet on tuettu kehän suunnassa esijännitetyn kierrejousirenkaan välityksellä uumaosaan. Tämä tiivistyshuulituenta rajoittaa putkikytkennän sallittua ylintä käytit) tölämpötilaa, koska lämpötilojen kohotessa esiintyy vaara, että kalvosimen kokoon-vedetyn suojakotelon yhteydessä esiintyvän puristuslaajenemisen lisäksi vaikuttava kalvosinmateriaalin lämpölaajeneminen tekee kierrejousirenkaan kierrosten välisen kalvosinmateriaalin juoksevaksi. Vaikka kierrejousirenkaat kykenevätkin kompensoimaan kalvosinmateriaalin paisumisen ja kutistumisen ainakin osittain, voi kalvo-15 sinmateriaalin juoksevuus korkeiden käyttölämpötilojen ja pitkien puristusaikojen yhteydessä johtaa siihen, että putkikytkennän tiivistyskyky huononee myöhemmin alhaisiin lämpötiloihin ja matalaan puristuspaineeseen tapahtuvan jäähdytyksen yhteydessä.

Putkikytkennöissä, jotka tunnetaan esimerkki patenttijulkaisun DE-A-24 28 101 tai : 1 ': 20 vastaavan patenttijulkaisun US-A-3 877 733 perusteella, tiivistyshuulet tuetaan kal vosimen seinään muodostettuihin rengaspaksunnoksiin. Tällaisen kalvosinrakenteen avulla voidaan kylläkin estää materiaalin juoksevuus pitkien puristusaikojen ja kor-.···. keiden lämpötilojen yhteydessä, mutta tällöin esiintyy kuitenkin vaara, että tiivistys- ·’·.·. huulet liimautuvat kiinni rengaspaksunnoksiin, mikä voi estää kalvosimen käyttöä • · \.l 25 kulloistenkin käyttöehtojen mukaisesti.

• · # • Tästä tekniikan tasosta lähtien esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten kehit-- tää tällaista putkikytkentää edelleen sillä tavoin, että se sopii käytettäväksi korkeiden :*·*: käyttölämpötilojen alaisena.

i Tämä tarkoitus saavutetaan kuvatunlaisen putkikytkennän avulla, jolla on patentti- 30 vaatimuksen 1 mukaiset tunnusmerkilliset ominaisuudet.

Poikkileikkaukseltaan U-muotoinen ja rakojen johdosta luikertelevasti kulkeva jou-sirengas tukee tiivistyshuulen uumaosaan tukeutuen siihen myös itse kalvosimen 2 101900 tyssäyksen yhteydessä suojakotelon supistumisen johdosta suuiipintaisella tavalla. Jousirengas myötää erityisesti poikittaisessa suunnassa jousihaaroihin nähden, so. kehän suunnassa. Suojakoteloiden kokoonvedon yhteydessä raot supistuvat kehän suunnassa minimiinsä ja ne pienenevät edelleen tiivistyskalvosimen tilavuuden suu-5 rentuessa lämpenemisen johdosta. Nämä raot eivät kuitenkaan täysin sulkeudu su-pistuessaan, niin että rengasurassa oleva puristuspaine on aina sama kuin putkissa olevan väliaineen paine. Jousirengas on siten parhaalla mahdollisella tavalla kulloistenkin käyttöehtojen mukainen. Raot supistuvat erityisesti tiivistyskalvosimen paineja lämpölaajenemisen lisääntyessä, jolloin suuren laajenemisen tapahtuessa tiivistys-10 huulet on tuettu käytännöllisesti katsoen koko pinnaltaan eikä mitään tiivistysmate-riaalia pääse virtaamaan näiden nyt sangen kapeiden rakojen kautta. Jousirengas kompensoi radiaalisen ja kehän suunnassa tapahtuvan muodonmuutoskykynsä ansiosta kalvosimen tilavuuden muutokset, jotka tapahtuvat tällä alueella esiintyvien lämpötilaerojen johdosta.

15 Keksinnön mukaisen patenttivaatimuksessa 2 esitetyn putkikytkennän sovellutus-muodon avulla eliminoidaan täysin vaara, että tiivistyshuulet liimautuisivat uuma-osaan.

Keksinnön muita suositeltavia sovellutusmuotoja on selostettu muissa alivaatimuk-sissa.

20 Esillä olevaa keksintöä selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin seuraavassa esimerkki- « · j ’,: sovellutuksien avulla oheiseen piirustukseen viitaten, jossa • « « I I • « ( ' ' kuviot 1 ja 2 esittävät osittain leikattua etu- ja sivukuvantoa keksinnön mukaisesta ... putkikytkennästä; • * • · ··· kuviot 3 ja 4 esittävät suurennettua pituusleikkausta keksinnön mukaisen putkikyt-:*·*: 25 kennän eräästä osasta ennen kytkettävän putken asennusta ja sen jäi- keen;ja • ♦ • · · *·*·’ kuvio 5 esittää kuvantoa jousirenkaan eräästä osasta.

• · · • t ·

Kuvioissa 1 ja 2 esitetty koko pituudeltaan raoilla varustettu suojakotelo 10 käsittää lieriömäisen kotelovaipan 12 ja sisäänpäin taivutetut radiaaliset pääteseinät 14. Ko-30 teloraon 16 silloittava tasainen asetuspelti 18 nojaa kotelovaipan 12 sisäsivua vas-: ten. Asetuspelti 18 on suunnattu koteloraon 16 suhteen tietenkin siten, että sen pit- ·:··: kittäisrako ei sijaitse koteloraon 16 alueella, vaan sopivimmin sen suhteen diamet- raalisesti vastakkain.

3 101900 Tämä putkikytkentä on varustettu lisäksi kahdella katkaistun kartion muotoisella ja kotelon 10 pituuden keskikohtaan suppenevasti muodostetulla kiristysrenkaalla 20, joka ulkoreunastaan 22 pidetään kotelossa 10 kotelovaipan 12 ja kyseisen päätesei-nän 14 välisessä urassa. Kiristysrenkaat 20 on varustettu sisäisellä reuna-alueella 5 olevilla useilla rakomaisten syvennysten 26 avulla muodostetuilla laulelleilla 28. Näiden lainehien 28 vapaat päätereunat 30 muodostavat siten kynnen, joka tarttuu keskenään liitettävien putkipäiden vaippapintaan ja kiinnittyy itse tartuntakosketuk-sella siihen.

Suojakotelon 10, asetuspellin 18 ja kiristysrenkaiden 20 rajoittamaan tilaan on ase-10 tettu poikkileikkaukseltaan C-muotoinen elastomeeritiivistyskalvosin 32, joka nojaa uumaosansa 34 välityksellä asetuspeltiin 18 tai vastaavasti kotelovaippaan 12 ja jonka tiivistyshuulet 36 ulottuvat vastakkain. Kalvosimen 32 kummatkin etusivut 38 on peitetty suojarenkaalla 40, mikä estää kalvosimen 32 siirtymisen kiristysrenkaiden 20 syvennyksissä 26 korkeampien lämpötilojen ja paineiden yhteydessä.

15 Lisäksi uumaosan 34, kyseisen tiivistyshuulen 36 ja tiivistyshuulijuuren 37 rajoittamaan rengasuraan 42 on asetettu poikkileikkaukseltaan U-muotoinen luikerteleva jousirengas 44 tiivistyshuulen 36 tukemiseksi uumaosaan 34.

Kotelo 10 on varustettu sulkimella 46, joka käsittää koteloon 10 hitsatut liitoslaatat 48, niitä ympäröivät poikkileikkaukseltaan U-muotoiset kiristyssauvat 50 ja kiristys-20 ruuvin 52 mutterilla 53 varustettuna. Putkikytkennän pieni leveys (kotelo 10, kalvo-sin 32, asetuspelti 18, kiristysrenkaat 20, tukirenkaat 40, jousirenkaat 44) on kuvioiden 1-3 mukaisissa kuvannoissa mitoitettu niin suureksi, että kuviossa 3 nuolella D ·; . merkitty putkien 54 läpimitta on joka tapauksessa näytetty liian suurena, niin että .···. kytkentä voidaan työntää helposti putken 54 päälle ja putkien 54 paikoilleenasetuk- ·· · 25 sen jälkeen työntää myös toisen putken päähän. Kiristysruuvien kiristämisen avulla *.;lt voidaan kotelon 10 sisäläpimittaa pienentää samoin kuin putkisinkilän ollessa kysy- • · · * myksessä, jolloin kotelorako 16 pienenee ja asetuspelti 18 tulee yhä enemmän upo- . . tetuksi koteloon 10. Lisäksi kalvosin 32 tulee kehän suunnassa tyssätyksi, jolloin • · i *·*·* jousirenkaat 44 ja tiivistyshuuliin 36 muodostetut rengaspaksunnokset 56 saattavat : 30 tiivistyshuulet 36 tiiviiseen tukikosketukseen putkiseinän 55 kanssa, kuten kuviosta 4 näkyy. Tällöin myös päissä olevat kiristysrenkaat supistuvat, näiden renkaiden ollessa tehtyinä siten, että ne täysin kokoonvedetyn kotelon 10 yhteydessä muodostavat suunnilleen yhden kierroksen. Kotelon 10 supistuessa ankkuroituvat siten la-mellien 28 vapaat päätereunat putkiseinään 55 kiristysrenkaiden 20 aksiaalisen ja 35 myös radiaalisen tuennan johdosta koteloon 10. Tällöin ei vain putkikytkentä tule 4 101900 kiinnitetyksi putkiin 54, vaan myös putket 54 estetään liukumasta pois putkikytken-nästä esim. johtoväliaineen sisäisen paineen aiheuttamien aksiaalisten voimien vaikutuksesta. Kuvioissa 3 ja 4 on esitetty vain putkikytkennän yksi päätealue, toisen aksiaalisesti vastakkaisen päätealueen ollessa tietenkin rakenteeltaan ja toiminnal-5 taan tarkalleen samanlainen.

Kuten erityisesti kuviosta 3 käy ilmi, on rengaspaksunnos 56 tiivistyshuulen 36 päätealueen rajoittavassa vapaassa päässä uumaosaan 34 käännetyllä sivullaan sovitettu tiivistyshuulta 36 vasten, jolloin rengasura 42 käsittää eräänlaisen takaleikkauksen.

Päättymättömäksi muodostettuja poikkileikkaukseltaan U-muotoinen jousirengas 44 10 sisältää radiaalisen sisäjousihaaran 68, radiaalisen ulkojousihaaran 70 ja nämä haarat toisiinsa yhdistävän jousiuuman 72. Rengasuraan 42 asetetun jousirenkaan 44 yhteydessä jousiuuma 72 nojaa pohja-aluetta 64 vasten ja radiaalinen ulkojousihaara 70 päättyy aksiaalisessa suunnassa katsottuna summilleen tiivistyshuulen 36 korkeudelle. Tiivisty shuulta 36 päin oleva sisäjousihaara 68 on kylläkin tehty aksiaalisessa 15 suunnassa pitemmäksi, jolloin se sijaitsee rengasurasta 42 ulospäin tiivistyshuulen 36 päällä. Ulkojousihaara 70 sijaitsee uumaosan 34 tasolla. Jousiuuma 72 on taivutettuna yli 180°. sopivimmin noin 210°, kulmassa ja radiaalinen sisäjousihaara 68 on varustettu suunnaltaan vastakkaisella taivutuksella, jolloin se ympäröi osittain tiivistyshuulen 36 rengaspaksunnosta 56. Tällä tavoin jousirengas 44 estää supistuneen 20 kotelon 10 (kuvio 4) yhteydessä tiivistyshuulen 36 tai vastaavasti rengaspaksunnok-sen 56 kosketuksen uumaosan 34 ja sen korkeissa lämpötiloissa mahdollisesti tapahtuvan liimautumisen tai vastaavasti vulkanoitumisen siihen.

Jousirengas 44 on varustettu useilla raoilla 74, jotka kehän suunnassa katsottuna ul-.··*. konevat vuoroittaisesti sisäjousihaaran 68 reunasta 69 ja ulkojousihaaran 70 reunas- 25 ta 71 ja ovat limittäisiä jousiuuman 72 alueella, kuten erityisesti kuviosta 5 käy ilmi.

Jousirengas 44 on siten muodoltaan luikerteleva ja se voidaan tyssätä kehän suun- • · · * nassa.

:V: Jousirenkaan 44 suuruus valitaan siten, että se kotelon 10 ollessa esijännittämättö- mänä sijaitsee ilman esijännitystä rengasurassa 42 (kuvio 3). Kotelon 10 supistuessa 30 supistuu myös rakojen 74 leveys jousirenkaan 44 tyssääntymisen johdosta. Rakojen 74 leveys valita.ai nyt siten, että raot 74 kotelon 10 ollessa esijännitettynä supistuvat ennalta määrättyyn rakoleveyteen, mutta pysyvät kuitenkin aina olemassa, ja tämä minimaalinen rakoleveys määritetään siten, että rakojen 74 supistuessa edelleen • lämpölaajenemisen johdosta korkeimman sallitun käyttölämpötilan yhteydessä, raot 35 74 ovat leveydeltään vielä sen mukaisia, miten nyt supistunut rengasura 42 on liitän- 5 101900 täyhteydessä rengaspaksuimoksen 56 toisella puolella olevan tilan kanssa. Tämä jousirenkaan 44 rakenne tukee tiivistyshuulta 36 rengaspaksunnoksineen 56 uuma-osaa 34 vasten mahdollisimman suuripintaisesti.

Uumaosaan 34 on muodostettu rengasurat 42 ja niihin tarttuvat rengasrivat 76, jotka 5 estävät yhtäältä uumaosan 34 irtoamisen ilman puristuspainetta olevassa tilassa tai vastaavasti alipaineen alaisena asetuspellistä 18 ja toisaalta tekevät mahdottomaksi jousirenkaan 44 vahingossa tapahtuvan liukumisen ulos rengasurasta 42.

Tiivistyshuuli 36 tulee jousirenkaan 44 avulla kalvosimen 32 elastomeerimateriaalin muutoksesta riippumatta pidetyksi aina tiiviisti ja varmasti putkiseinää 54’ vasten. 10 Näin tapahtuu myös putkissa 54 mahdollisesti vaikuttavan alipaineen yhteydessä, joka esiintyy siten myös putkiliitoksen kautta yhteydessä olevassa putkikytkennän sisätilassa. Koska tiivistyshuulen 36 liimautuminen uumaosaan 34 ja kalvosimen 32 materiaalin poisvirtaaminen korkeissa lämpötiloissa on estetty, voidaan keksinnön mukaista putkikytkentää varten sallia korkeammat käyttölämpötilat kuin tunnetuissa 15 putkikytkennöissä.

On tietenkin myös mahdollista asettaa vain radiaalinen ulkojousihaara tai molemmat jousihaarat kulkemaan tiivistyshuulen 36 yli. On lisäksi mahdollista muodostaa uumaosaan tätä tiivistyshuulta tukeva rengaspaksunnos. On myös mahdollista päättää rengaspaksuimoksen puoleinen jousihaara ennen rengaspaksunnosta, jolloin rengas-20 paksunnos tulee tukikosketukseen kotelon ollessa kokoonvedettynä toisen pitemmän jousihaaran kanssa.

Jousirengas voidaan tehdä suljettuna renkaana tai avoimena luikertelevasti kulkevan nauhan käsittävänä renkaana, jonka päät ovat limittäin päällekkäisiä tai putkikytken- *;··/ nän ollessa kiristettynä nojaavat tylpässä kulmassa toisiinsa. Viimeksi mainittu so- • · · : ·' 25 vellutusmuoto helpottaa jousirenkaan asennusta kalvosimeen. Lisäksi tällöin voi- :‘ daan saavuttaa huomattavia materiaali- ja kustannussäästöjä.

• · • · « • · · • · • « · • · · • · ·

Claims (7)

6 101900

1. Putkikytkentä varustettuna poikkileikkaukseltaan C-muotoisella elastomeeri-tiivistysvaipalla (32), jonka toisiaan kohti suuntautuvat tiivistyshuulet (36) tukeutuvat jousirenkaan (44) välityksellä vaipan uumaosaan (34) ja jota vaippaa ympäröi 5 sulkimen (46) avulla supistettava kotelo (10) ja vaipan (32) ja kotelon (10) väliin asetettu, kotelon (10) pitkittäisraon (16) silloittava välikelevy (18), jolloin vaipan (32) tiivistyshuulet (36) ennen kotelon (10) supistamista ovat kytkettävien putkien (54) nimellishalkaisijaan (D) nähden ylimitoitettuja ja kotelon (10) supistuksen yhteydessä kehän suunnassa tyssättäviä ja jousirenkaiden (44) puristusvaikutuksella 10 putken seinämää (55) vasten tiiviisti puristettavia, tunnettu siitä, että jousirenkaiden (44) poikkileikkaus on U-muotoinen, että ne on sovitettu vaipan uumaosan (34) ja tiivistyshuulen (36) väliseen rengasmaiseen uraan (42) siten, että niiden jousihaarat (68, 70) yhdistävä jousen uuma (72) on kulloisenkin tiivistyshuulen juuren (37) suunnassa, ja että jousirenkaissa (44) on kummankin jousihaaran (68, 70) reunasta 15 (69, 71) alkavia rakoja (74), jotka ovat limittäin ja supistettavissa kotelon (10) supis tuksen yhteydessä ennalta määrättyyn vähimmäisrakoleveyteen tiivistyshuulien (36) tukemiseksi suurempaan pintaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putkikytkentä, tunnettu siitä, että ainakin toinen, edullisesti tiivistyshuuleen (36) kuuluva jousihaara (68) ulkonee rengasmaises- 20 ta urasta (42) akselinsuuntaan tiivistyshuulen (36) vapaan pään yli.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen putkikytkentä, tunnettu siitä, että kotelon (10) ollessa supistettu tiivistyshuulet (36) tukeutuvat vaipan uumaosaan (34) rengas- · . paksunnoksen (56) välityksellä, joka nojaa tiivistyshuulen (36) pään yli ulottuvaa .·*·. jousihaaraa (68) vasten. ··· ·· · • · · ί ·* 25

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen putkikytkentä, tunnettu siitä, että rengaspak- v : sunnos (56) on muodostettu tiivistyshuulen (36) päähän ja vaipan uumaosaa (34) päin olevalle sivulle ja että tiivistyshuuleen (36) kuuluva jousihaara (68) kytkeytyy :V: rengaspaksunnokseen (56). • · · • · · • · ·

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen putkikytkentä, tunnettu siitä, että • : '·· 30 vaipan uumaosan (34) sisäsivulle on muodostettu ympäröivä rengasripa (76), joka • I I :,,, ’ ulottuu rengasuran (42) ylitse etäisyyden päässä.

• * * · · ’·'·' 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen putkikytkentä, tunnettu siitä, että ’ · * * · jousirengas (44) on toteutettu avoimena renkaana.

7 101900