FI58969C

FI58969C - ROERKOPPLING MELLAN TVAO ROERDELAR

Info

Publication number: FI58969C
Application number: FI368973A
Authority: FI
Inventors: Oliver Johnstad
Original assignee: Hedmark Jernstoeperi A S
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1973-11-30
Publication date: 1981-05-11
Also published as: FI368973A

Description

RSF^l W (H) *u ULUTUSJ U LKAISU p JSTfk l J ' ; UTLÄGGNINOSSKRIFT b O 9 6 9 c ί4Λ Γηtentti oyJnn-'lfcy 11 05 1931 ' ' Patent meddelat ^ ^ (SI) Kv.lk.3/hw.CI.3 F 16 L 27/06 SUOM I —Fl N LAND (21) Ρκ·μ*μΜμΙ»| 3689/73 (22) H*k«ml*pUvi — AiMekntnpd»f 30.11.73 ' ' (23) AlitupiMI—Glklfhatadag 30.11.73 (41) Tullut JulkiMkil — Bllvlt aff«ntll|RSF ^ l W (H) * u SPREADING P JSTfk l J '; UTLÄGGNINOSSKRIFT b O 9 6 9 c ί4Λ Γηtentti oyJnn-'lfcy 11 05 1931 '' Patent meddelat ^ ^ (SI) Kv.lk.3 / hw.CI.3 F 16 L 27/06 FINLAND I —Fl N LAND (21 ) Ρκ · μ * μΜμΙ »| 3689/73 (22) H * k «ml * pUvi - AiMekntnpd» f 30.11.73 '' (23) AlitupiMI — Glklfhatadag 30.11.73 (41) Tullut JulkiMkil - Bllvlt aff «ntll |

Ntanttl· li rekisterihallitut .... ......... . . ,,... ^ _ * (44) Nihttvilaipwwn ja kuuL|ulka)tun pvm. — latent- och registerstyrelaan AnaSkan utltgd och utUkrlfam puWkerad ^q qi 8l (32)(33)(31) Pyr^·**/ atuolkmit—t«|ftrd prtorUat (Tl) Hedmark Jernst^peri A/S, 2^01 Elverum, Norja-Norge(NO) (72) Oliver Johnstad, Ottestad, Norja-Norge(NO) (71*) Oy Kolster Ab (5^) Putkiliitos kahta putkenosaa varten - Rörkoppling mellan tvä rördelar Tämä keksintö koskee putkiliitosta kahta putkenosaa varten, joiden päissä on laipat, joiden sisemmät ja ulommat pallomaiset tiivistyspinnat ovat yhteistyössä, jotka kokonaisuudessaan ovat vastaavan ekvatoriaalitasonsa toisella puolella ja jotka mahdollistavat jatkuvan säädettävän kulmapoikkeaman putkenosien välillä, sekä rengasmainen tiivistyselementti, joka on valmistettu kumista tai jostakin muusta samankaltaisesta joustavasta aineesta ja joka on sovitettu tiivis-tyspintojen väliin, ja joka puristuu kokoon niiden vaikutuksesta ja jolla tiivis-tyselementillä on suurin piirtein tasapaksu seinämä.Ntanttl · li registry managed .... .......... . ,, ... ^ _ * (44) Date of issue and date. - latent- och registerstyrelaan AnaSkan utltgd och utUkrlfam puWkerad ^ q Qi 8l (32) (33) (31) Pyr ^ · ** / atuolkmit — t «| ftrd prtorUat (Tl) Hedmark Jernst ^ peri A / S, 2 ^ 01 The present invention relates to a pipe connection for two pipe sections, Elverum, Norway-Norge (NO) (72) Oliver Johnstad, Ottestad, Norway-Norway (NO) (71 *) Oy Kolster Ab (5 ^) Pipe connection for two pipe sections with flanges at their ends, the inner and outer spherical sealing surfaces cooperating, which are entirely on the other side of their corresponding equatorial plane and which allow a continuous adjustable angular deviation between the pipe sections, and an annular sealing element made of rubber or some other flexible material between the sealing surfaces, and which is compressed by them and which has a substantially uniform wall with a sealing element.

Tavallisesti käytetyillä laippaliitännöillä aikaansaadaan jäykät liitokset ilman minkäänlaista joustavuutta, mikä on hyvin epäkäytännöllistä monissa sovellutuksissa, varsinkin suurempien kokojen yhteydessä. Usein on yhteenkytkeminen suoritettava kiristämällä pultteja, vaikka yhdessä toimivat laippapinnat eivät olisi yhdensuuntaisia. Tämä voi tapahtua varsinkin silloin, kun kaksi putkiosaa, esim. laippaputket, mutkat, venttiilit jne. yhtyvät eri suunnista ja ne on kytkettävä yhteen kokonaisen laitteiston muodostamiseksi. Tällaisia vaikeita tilanteita voi esiintyä, kun tehdään putkiasennuksia tehdaslaitoksissa, pumppuasemissa, laivoissa yms.Commonly used flange connections provide rigid joints without any flexibility, which is very impractical in many applications, especially for larger sizes. Often, the connection must be made by tightening the bolts, even if the flange surfaces working together are not parallel. This can occur especially when two pipe sections, e.g., flange pipes, bends, valves, etc., converge in different directions and need to be connected together to form a complete piece of equipment. Such difficult situations can occur when making pipe installations in factories, pumping stations, ships, etc.

2 589692 58969

Tietty joustavuus, joka tekee mahdolliseksi kulmapoikkeaman yhtyvien putki-osien välillä tällaisissa laitteistoissa ja laitoksissa, helpottaa asennusta huomattavasti, samalla kun se poistaa haitalliset mekaaniset jännitykset laitoksesta, mikä vähentää värähtelyjä ja näiden aiheuttamaa vuoto vaaraa. Aineen väsyminen voi olla syynä tällaiseen, värähtelyjen aiheuttamaan vuotoon. Putki-järjestelmässä esiintyvät mekaaniset jännitykset saattavat myös aiheuttaa tarpeetonta melua, varsinkin jos paine vaihtelee järjestelmässä esim. pumpun iskujen seurauksena.A certain flexibility, which allows an angular deviation between the converging pipe sections in such installations and plants, greatly simplifies the installation, while eliminating harmful mechanical stresses from the plant, thus reducing vibrations and the risk of leakage caused by them. Fatigue of the substance may be the cause of such leakage caused by vibrations. Mechanical stresses in the piping system can also cause unnecessary noise, especially if the pressure in the system fluctuates, for example as a result of pump shocks.

Aikaisemmin tunnetaan erilaisia ratkaisuja, jotka perustuvat pallomaisiin tiivistyspintoihin, jotka tekevät mahdolliseksi joustavuuden tai kulmapoikkeaman kahden putkiosan välillä. DE-patenttijulkaisusta 591109 esitetyssä rakenteessa on pallomainen tiivistyspinta ja tiivistyselementillä suurinpiirtein tasapaksu seinämä, mutta siinä ei ole mitään uria tai uria. Samantapainen rakenne on esitelty myös brittiläisessä patenttijulkaisussa n:o 925 256. Tämä tunnettu rakenne edellyttää ilmeisesti, että yhdessä toimivat pallomaiset tiivistyspinnat on työstetty pienillä toleransseilla, niin että voidaan saavuttaa hyvä tiivistys ilman välissä olevia tiivisteitä.Various solutions are previously known based on spherical sealing surfaces which allow flexibility or angular deviation between two pipe sections. The structure disclosed in DE-A-591109 has a spherical sealing surface and a sealing element with a substantially uniform wall, but no grooves or grooves. A similar structure is also disclosed in British Patent Publication No. 925,256. This known structure apparently requires that the cooperating spherical sealing surfaces be machined with small tolerances so that good sealing can be achieved without intermediate seals.

Laajemmissa putkijärjestelmissä ja -laitoksissa on putkiosien valmistushinta olennaisen tärkeä. Lisäksi on tärkeää, että putkiosat ja niihin kuuluvat osat soveltuvat käsiteltäviksi ja asennettaviksi käyttöpaikalla totutulla tavalla.In larger piping systems and plants, the manufacturing cost of the pipe sections is essential. In addition, it is important that the pipe sections and their components are suitable for handling and installation in the usual way on site.

Tällaisten putkiosien va,lmistuksessa on hyvin tärkeää välttää kallis koneistus, esim. laippapintojen ja varsinkin pallomaisten tiivistyspintojen koneistus, mainituntyyppisessä, joustavassa kytkennässä. Puheena oleva keksintö perustuu sen vuoksi tiivistysosan käyttöön, joka on suunniteltu sijoitettavaksi yhdessä toimivien sisempien ja ulompien, pallomaisten tiivistyspintojen välille. Tämä keksintö tekee erityisesti sellaiset toteutusmuodot mahdollisiksi, jotka edellyttävät, että tiivistysosa asennetaan asennuspaikalla, jolloin vältetään kaikki vaarat tiivistysosan vahingoittumisesta putkiosien kuljetuksen ja käsittelyn aikana. Tämä on ehkä erityisen tärkeää suurempien kokojen kanssa, esim. putkihalkaisijan ollessa jopa 1500 mm, joita tämä keksintö koskee suuressa määrin.In the manufacture of such pipe sections, it is very important to avoid expensive machining, e.g. machining of flange surfaces and especially spherical sealing surfaces, in said type of flexible connection. The present invention is therefore based on the use of a sealing member designed to be placed between cooperating inner and outer spherical sealing surfaces. In particular, the present invention makes possible embodiments which require the sealing part to be installed on site, thus avoiding any risk of damage to the sealing part during transport and handling of the pipe parts. This may be particularly important with larger sizes, e.g., with a pipe diameter of up to 1500 mm, which are largely covered by this invention.

Keksinnön pääasiallisena tavoitteena on keksiä ratkaisu, joka tyydyttää edellä kerrotut tarpeet. Tähän on keksinnön mukaisesti päästy ensisijaisesti siten, että sisempi tiivistyspinta on varustettu pääasiassa kehämäisesti kulke-v i Hu uurteilla ja aksiaalisesti katsottuna sisäreunan kohdalla uralla, joka on :"/i tuttu vu:; I. uunot tumaan vastaavan, edullisesti k art i omaisen tiivistyne Lemen t i n funan, jotka uurteet ja joka ura avautuvat säteittäisesti ulospäin.The main object of the invention is to provide a solution which satisfies the needs described above. According to the invention, this is achieved primarily in that the inner sealing surface is provided with grooves extending substantially circumferentially and, axially when viewed at the inner edge, with a groove which is: "/ i familiar vu :; I. the furnaces have a corresponding, preferably artistic, seal. Lemen tin Funan, which grooves and which groove open radially outwards.

3 589693 58969

Keksinnön mukaisesti on edullista, että tiivistyselementissä on uraan vastaanottamista varten säteensuuntaisesti sisäänkääntynyt olake.According to the invention, it is preferred that the sealing element has a radially folded shoulder for receiving in the groove.

Edellä kuvatulla järjestelyllä saavutetaan hyvin luja ja käyttövarma rakenne, joka kestää erityisen hyvin ne rasitukset, jotka kohdistuvat tällaisiin laippakytkentöihin kuljetuksen, käsittelyn ja asennuksen aikana, samalla kun siinä on eliminoitu mekaanisten jännitysten aiheuttamat ongelmat, kuten alussa kerrottiin.The arrangement described above achieves a very strong and reliable structure which withstands particularly well the stresses imposed on such flange connections during transport, handling and installation, while eliminating the problems caused by mechanical stresses, as initially stated.

Erityisen tärkeää on lisäksi se, että tiivistysosa tulee kiinnitetyksi hyvin lujasti ja varmasti sisemmälle tiivistyspinnalle, niin että tiivistysosa ei voi siirtyä paikaltaan asennustyön aikana, mistä voisi seurata vuoto.It is also particularly important that the sealing part is fastened very firmly and securely to the inner sealing surface, so that the sealing part cannot move out of place during installation work, which could result in a leak.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin piirustukseen viitaten, joka esittää keksinnön mukaisen järjestelyn toteutusesimerkkiä.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which shows an embodiment of the arrangement according to the invention.

Piirustus näyttää kahden putkiosan 1 ja 2 yhteen osuvat päät, jotka on yhdistettävä laippakytkennän avulla. Putkiosassa 1 on näin ollen laippa 11, jossa on pultin reiät 13» ja putkiosassa 2 on laippa 12, jossa on pultin reiät 1l*. Piirustuksessa on näytetty putkiosien keskiviivojen välinen kulmapoikkea-ma, joka on 8 1/2°.The drawing shows the coincident ends of the two pipe sections 1 and 2, which must be connected by means of a flange connection. The pipe part 1 thus has a flange 11 with bolt holes 13 »and the pipe part 2 has a flange 12 with bolt holes 11 *. The drawing shows an angular deviation between the center lines of the pipe sections of 8 1/2 °.

Tässä näytetyssä toteutusesimerkissä käytetään kahta irrallista rengasosaa B ja A, jotka muodostavat vastaavasti sisemmän tiivistyspinnan 3 ja ulomman tiivistyspinnan I4. Näillä tiivistyspinnoilla on pallomainen muoto ja ulommalla tiivistyspinnalla U on säde R, kuten piirustuksessa näytetään. Irrallisia rengasosia A ja B käyttävän järjestelyn avulla on mahdollista käyttää hyväksi tämän keksinnön etuja myöskin laippakytkennöissä, jotka sisältävät aivan tavallisen muodon omaavat putkiosat 1 ja 2. On kuitenkin selvää, että tällaiset putki osat voi valmistaa niin, että sisemmät ja ulommat, pallomaiset tiivistyspin-nat on tehty samaksi kappaleeksi kuin putkiosat.In the embodiment shown here, two detachable ring parts B and A are used, which form the inner sealing surface 3 and the outer sealing surface I4, respectively. These sealing surfaces have a spherical shape and the outer sealing surface U has a radius R, as shown in the drawing. By means of an arrangement using loose ring parts A and B, it is also possible to take advantage of the advantages of the present invention in flange connections comprising pipe parts 1 and 2 having a completely conventional shape. is made in the same piece as the pipe sections.

Piirustuksessa on näytetty pallomaisten tiivistyspintojen välissä tiivistysosa 6, jonka tarkoituksenmukainen aine on kumi tai vastaava, joustava aine. Erikoinen rakenne, joka tekee pallomaisia tiivistyspintoja käyttävän ratkaisun käytännössä edulliseksi, on keksinnön mukaisesti sellainen, että sisempi tiivistyspinta 3 on varustettu pääasiallisesti kehässä ulottuvilla urilla 5 ja lisäksi on aksiaalisesti sisemmässä rajapinnassa lovi 7» johon tiivistysosan reuna on suunniteltu sijoitettavaksi. Kun tiivistysosa 6 muotoillaan ja mitoitetaan tarkoituksenmukaisesti, sen voi näin ollen asettaa käsin rengasosalle B asennuspaikalla, niin että tiivisteen sisäreuna menee loveen 7 sopivalla jännityksellä tai kireydellä, samalla kun urat 5 estävät osaksi tai kokonaan tiivisteen liukumisen sisemmällä tiivistyspinnalla 3· 58969 hThe drawing shows a sealing part 6 between the spherical sealing surfaces, the appropriate material of which is rubber or a similar flexible material. According to the invention, a special structure which makes a solution using spherical sealing surfaces practically advantageous is such that the inner sealing surface 3 is provided with grooves 5 extending mainly in the circumference and also has a notch 7 »axially in the inner interface in which the edge of the sealing part is designed to be placed. When the sealing part 6 is shaped and dimensioned appropriately, it can thus be placed manually on the ring part B at the installation site so that the inner edge of the seal enters the notch 7 with suitable tension or tension, while the grooves 5 partially or completely prevent the seal from sliding on the inner sealing surface 3 · 58969 h

Piirustuksessa näytetyssä esimerkissä on tiivisteessä 6, joka on mieluiten muotoiltu kartiomaiseksi enemmän tai vähemmän vastaten tiivistyspinnan 3 kar-tiomuotoa ja kaarevuutta, tehty säteittäisesti sisäänpäin suunnattu pallereuna 3, joka viedään asennettaessa loveen 7, jolloin tiivisteen 6 pysyminen tiivistys-pinnalla 3 entisestään paranee. Kumisen tiivistysosan 6 edullinen kiristyminen tiivistyspinnan 3 ympärillä saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että tiivistysosa on rengasmainen ja sen suurin sisähalkaisija on tiivistysosan asent am attomassa tilassa pienempi kuin tiivistyspinnan 3 loven 7 halkaisija.Mitoittamalla tiivistysosa sopivasti ja valitsemalla sille tarkoituksenmukainen aine tehdään mahdolliseksi asennus tällaisella kireydellä käyttämättä erikoista työkalua edes suurimpien kysymykseen tulevien putkikokojen kanssa.In the example shown in the drawing, a seal 6, preferably conically shaped more or less corresponding to the conical shape and curvature of the sealing surface 3, has a radially inwardly directed diaphragm edge 3 which is inserted into the notch 7 during installation, further improving the seal 6 retention on the sealing surface 3. According to the invention, the advantageous tightening of the rubber sealing part 6 around the sealing surface 3 is achieved in that the sealing part is annular and its largest inner diameter is smaller than the diameter of the notch 7 of the sealing surface 3 in the unattended state. tool with even the largest pipe sizes in question.

Piirustuksessa on urat 5 näytetty lähinnä sahanhammasmuodolla aksiaalisessa läpileikkauksessa, mutta on selvää, että erilaisia uramuotoja voidaan käyttää riippuen aineesta, valutekniikasta, tiivistysaineesta, tiivistysvaatimuksista jne. Suurimman mahdollisen poikkeamiskulman osalta, joka on piirustuksessa 3 1/2°, on ilmeistä, että tämä on riippuvainen tiivistyspintojen 3 ja U kulma-ulottumasta, jotka pinnat ovat tietenkin putkiosien asennetussa asennossa hieman limittäin kehän kaikissa kohdissa vaaditun tiivistyksen varmistamiseksi.In the drawing, the grooves 5 are shown mainly in the shape of a sawtooth in axial section, but it is clear that different groove shapes can be used depending on the material, casting technique, sealant, sealing requirements, etc. the angular extent of the sealing surfaces 3 and U, which surfaces are, of course, slightly overlapping in the installed position of the pipe sections in order to ensure the required sealing at all points in the circumference.

Joskin edellä on painotettu asennuspaikalla vallitsevia asennusolosuhteita, on selvää, että tiivistyosan 6 voi olosuhteista riippuen asentaa putkien toimittaja tai mahdollisesti valmistaja. Lopuksi mainittakoon, että saavutettavien kulmapoikkeamien ansiosta voi keksinnön mukainen järjestely korvata laajalti monet vakiorakenteet, esim. mutkat jne., jotka on tavanomaisen menettelyn mukaisesti valmistettava useissa kulmavaiheissa käytännön asennustyössä esiintyvän tarpeen tyydyttämiseksi, jossa on usein kysymys suuremmista tai pienemmistä kulmaeroista putkiosien kesken, varsinkin tehdaslaitoksissa ja laivojen järjestelmissä.Although the installation conditions at the installation site have been emphasized above, it is clear that the sealing part 6 can be installed by the pipe supplier or possibly the manufacturer, depending on the circumstances. Finally, due to the angular deviations achievable, the arrangement according to the invention can largely replace many standard structures, e.g. bends, etc., which have to be manufactured according to conventional procedure ship systems.