FI70079B - Skruvkopplingssystem - Google Patents

Description

1 70079

Ruuviliitosjärjestelmä. - Skruvkopplingssystem.

Tämän keksinnön kohteena on ruuviliitosjärjestelmä putken paine-tiiviin liitoksen valmistamiseksi, jossa on ruuviliitosistukka, jossa on otsapinnasta lähtevä kartiomainen poraus, joka muuttuu lieriömäiseksi poraukseksi säteittäiseen olakkeeseen saakka, johon liittyy istukan poraus, ruuviliitosistukan päälle kierrettävä kytkinmutteri ja välirengas, jossa on asennetussa tilassa putken taivutetun pään sisäpintaan nojaava kartiopinta, joka muuttuu vastakkaisesti vietettäväksi kartiopinnaksi, joka asennetussa tilassa nojaa ruuviliitosistukan kartiomaiseen poraukseen.

Edellä esitettyä laatua oleva ruuviliitosjärjestelmä on tunnettu esimerkiksi julkaisusta DT-OS 2 623 157. Ruuviliitosrungon eli istukan sallimattoman laajentumisen estämiseksi tässä tunnetussa ruuviliitosjärjestelmässä välirengas, lähtien ruuviliitosistukan puoleisen ulkokartion suurimmasta läpimitasta on varustettu suo-rakulmaisesti akseliinsa nähden kulkevalla, ruuviliitosistukan otsapinnan kanssa yhdessä toimivalla olakepinnalla. Tämän tunnetun ruuviliitosjärjestelmän tiivistämiseksi tällöin on välttämätöntä, että ainakin välikappaleen kartiopintaan täytyy olla tehty rengasura 0-renkaan vastaanottamiseksi. Tällä tunnetulla järjestelmällä täytyy saavuttaa se, että kytkinmutteria kiristettäessä välirenkaan ja siten putken aksiaalinen matka on rajoitettu, niin ettei putkea venytetä normaalin määrän yli eli putken reunakartio pysyy muuttumattomana. Edelleen tällä tunnetulla sovellutusmuo- , dolla täytyy estää se, ettei välirengas työnny ruuviliitosistukan kartioaukkoon siten, että tapahtuu sen sallimaton laajentuminen.

Eräässä näistä tunnetuista sovellutusmuodoista on epäedullista, ettei välirenkaan otsapinta nojaa vakuuttavasti ruuviliitosistukan sisäpuoliseen vastepintaan, jolloin muodostuu rengasura, joka johtaa virtausaineen pyörteilyihin, mikä vaikuttaa epäedullisesti virtausolosuhteisiin. Alussa mainitun patenttijulkaisun kaikissa tunnetuissa sovellutusmuodoissa on lisäksi epäkohtana se, että välirenkaassa täytyy olla ainakin yksi rengasura O-rengasta varten, järjestelmän riittävän tiiviyden saavuttamiseksi. Korkeiden 2 70079 tiivistysvaatimusten kysymyksessä ollessa on tarkoituksenmukaista järjestää kaksi O-rengastiivistettä. Tämä aiheuttaa lisätyöstö-ja -asennuskustannuksia. Tämän johdosta järjestelmä, jossa on muovia tai kumia olevia O-rengastiivisteitä, ei ole käyttökelpoinen korkeissa lämpötiloissa ja tietyille väliaineille, jotka syövyttävät O-renkaan ainesta. Tämän tunnetun järjestelmän toisena epäkohtana on se, että välirenkaita ei ole muodostettu katoamattomiksi istukan kanssa, jolloin tällaista ruuviliitosjärjestelmää asennettaessa ja purettaessa voi esiintyä vaikeuksia. Lisäksi välirenkaan pidätin täytyy sovittaa kulloinkin riippuvaisena putken seinämän paksuudesta ja putken sisäläpimitasta.

US-patenttijulkaisusta 2 332 354 on tunnettu ruuviliitosjärjes-telmä putken painetiiviin liitoksen valmistamiseksi ruuviliitos-istukan kanssa, joilloin käytetään katoamattomasta sovitettua välirengasta. Tällöin välirengas on joko hitsattu yhteen ruuvi-liitosistukan kanssa tai yhdistetty ruuviliitosistukan kanssa muotoutuvan huulen välityksellä, joka painetaan ruuviliitosistu kan takaleikattuun poraukseen. Ennen asennusta välirenkaan huuli on suunnattu säteittäisesti sen keskiakselia kohti. Muotoiltava huuli on sovitettu yhteyteen seinämän paksuuden pienennyksen kanssa, joka sijaitsee asennetussa tilassa ruuviliitosistukan puoleisen kartiopinnan pään kohdalla. Ruuviliitosistukan kartio-poraus muuttuu takaleikatuksi poraukseksi säteittäiseen olakkee-seen saakka. Välirenkaan ruuviliitosistukan poraukseen sijoittamisen jälkeen on sen vuoksi tarpeellista puristaa välirenkaan sisäänpäin suunnattu huuli työkalun avulla takaleikattuun poraukseen. Sen tosiseikan ohella, että takaleikatun porauksen ruuvi-liitosistukkaan valmistus on vaikeaa, on lisäksi tarpeellista järjestää erityinen työkalu huulen takaleikattuun poraukseen painamiseksi .

Sen vuoksi tämän keksinnön tehtävänä on varustaa ruuviliitosjärjestelmä välirenkaalla, joka on muodostettu katoamattomaksi, jolloin myöskin suurimmat tiivistysarvot saavutettaessa ei tarvita mitään O-rengastiivisteitä eikä muovia tai kumia olevia tiivisteitä. Ruuviliitosjärjestelmän toisena tehtävänä on muodostaa

II

3 70079 se tärinä- ja värähtelyvarmemmaksi, sallia keskeinen asennus ilman erikoistyökaluja ja järjestää porauksen poikkipinnan avulla ruuviliitosjärjestelmän alueeseen virtaukselle edulliset yli-menokohdat.

Tämä tehtävä ratkaistaan siten, että välirenkaassa yhteydessä kanavaan, joka sijaitsee asennetussa tilassa ruuviliitosistukan puoleisen kartiopinnan pään kohdalla, on yksi tai useampi muotoutuva huuli, jolloin tiivistyshuulen säde on suurempi kuin ruuviliitosistukan säteittäisen olakkeen ja kartiomaisen porauksen välillä oleva lieriömäisen porauksen säde ja että kanava on mitoitettu siten, että tiivistyshuuli muodon muutoksensa aikana asennettaessa on painettavissa kanavaan.

Keksinnön eräässä toisessa sovellutusmuodossa välirenkaassa kar-tiopintansa päässä, joka asennetussa tilassa on ruuviliitosistukan kartioporauksen puolella, kanavan takana, kehällä on aksiaali-sesti kulkeva muotoutuva reunapyällys, jossa on siten aksiaalisia tiivistyshuulia. Keksinnön mukaan välirenkaan säde pyällyksen alueessa ja tämä mukaanluettuna on suurempi kuin ruuviliitosistukan säteittäisen olakkeen ja kartiomaisen porauksen välillä olevan lieriömäisen porauksen säde. Edelleen keksinnön mukaan on edullista ennen asennusta sovittaa ruuviliitosistukan olaketta vasten juottorengas, niin että puristusvaiheen ja juottamisen päättymisen jälkeen välirenkaan ja ruuviliitosistukan kartio-porauksen välillä on olemassa täydellinen metalliliitos.

Välirenkaan ja ruuviliitosistukan välisen metallitiivisteen edelleen täydentämiseksi välirenkaan sen sivun otsapinta, joka asennetussa tilassa on ruuviliitosistukan puolella, on muodostettu suunnilleen satulakaton muotoiseksi.

Virtaukselle edullisen siitymäkohdan valmistamiseksi keksinnön mukaan on edullista, että välirenkaan poraus asennetussa tilassa kytkinmutterin puoleisessa päässä on varustettu torvimaisella laajennuksella.

4 70079

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten piirrustuksiin, joissa kuvio 1 esittää aksiaalileikkauksena ja sivulta nähtynä, ennen asennusta ruuviliitosjärjestelmää, joka koostuu kytkin-mutterista, välirenkaasta, ruuviliitosistukasta, kiristys-renkaasta ja putkiosasta, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen ruuviliitosjärjestelmän osia asennuksen jälkeen, kuvio 3 esittää aksiaalileikkauksena ja sivulta nähtynä väliren-kaan toista sovellutusmuotoa ja kuvio 4 esittää aksiaalilaikkauksena ja sivulta nähtynä väliren-kaan vielä erästä sovellutusmuotoa.

Kuviossa 1 on esitetty ruuviliitosjärjestelmä ennen välirenkaan 1 sisään painamista, jolloin kuvion yläpuolisko on leikkaus ja alapuolisko esitys sivulta nähtynä. Ruuviliitosjärjestelmä koostuu ruuviliitosistukasta 2, jo mainitusta välirenkaasta 1 ja kytkinmutterista 13 kiristysrenkaineen 15 sekä yhdistettävästä putkesta 16, jossa on reunataive 17.

Ruuviliitosistukka 2 on varustettu kartioporaukselle 6, joka liittyy lieriömäiseen poraukseen 7, joka ulottuu säteittäisesti kulkevaan olakkeeseen 5 saakka, jota seuraa poraus 18.

Kytkinmutterissa 13 on sisäkierre 19, joka on kierrettävissä ruu-viliitosistukan 2 ulkokierteeseen 20. Kytkinmutterin 13 sisäkier-rettä 19 seuraa lieriömäinen osa 22, joka päättyy säteittäiseen olakkeeseen 21. Asennetussa tilassa tätä olaketta 21 vasten törmää kiristysrenkaan 15 olake 23, jonka kiristysrenkaan olakkeeseen nähden vastakkaisella sivulla on kartiomainen pinta 24, joka nojaa putken 16 taivutettua ulkopintaa vasten.

Välirenkaassa 1 on asennetussa tilassa ruuviliitosistukan 2

II

5 70079 kartiopinnan 6 puoleisessa päässä tiivistyshuuli 4, jonka säde Ri on ruuviliitosistukan 2 lieriömäisen porauksen 7 sädettä ri suurempi. Lieriömäinen poraus 7 sijaitsee säteit-täisen olakkeen 5 ja kartiomaisen porauksen 6 välissä. Tiivis-tyshuulen 4 eteen on sorvattu kanava 9, joka on mitoitettu siten, että tiivistyshuuli 4 asennettaessa muotoutuessaan puristuu kanavaan 9. Välirenkaan 1 sen sivun otsapinnassa 12 (ks. lisäksi kuv. 3), joka asennettussa tilassa on ruuvi-liitosistukan 2 puolella, on suunnilleen satulakattomainen muodostus 8. Välirenkaan 1 poraus on varustettu asennettussa tilassa kytkinmutterin 13 puoleisessa päässä torvimaisella laajennuksella (14).

Kuvio 2 esittää kuviossa 1 esitettyjä osia järjestelmän asennetussa tilassa. Tällöin kytkinmutteri 13 sisäkierteel-lään 19 on kierretty ruuviliitosistukan 2 ulkokierteeseen 20. Välirenkaan 1 vielä pilkkuviivoilla esitetty tiivistyshuuli 4 on puristettu asennusvaiheen aikana kanavaan 9, niin että tähän kohtaan välirenkaan 1 ruuviliitosistukan 2 väliin on valmistettu metallitiiviste. Asennusvaiheessa myöskin satula-kattomaiseksi muodostettu otsapinta 12 puristettiin yhteen ruuviliitosistukan 2 olakkeen 5 kanssa, niin että tässä on aikaansaatu säteittäinen metallitiiviste, samalla kun muotoutunut tiivityshuuli 4 muodostaa aksiaalisen metallitiivisteen. Asennettussa tilassa välirenkaan 1 kartiopinta 25 puristuu putken 16 taivutettua sisäpintaa 17 vasten, joka puolestaan painetaan kiristysrenkaan 15 välityksellä kytkinmutterin olaketta vasten.

Välirenkaan 1 tiivistyshuulen 4 puristus ja muodon muutos ruuviliitosistukan 2 lieriömäisen porauksen 7 kanssa ei aikaansaa ainoastaan metallitiivistettä korkeille ja erittäin korkeille paineille, vaan pitää huolen myöskin siitä, että välirengas 1 on yhdistetty ilman katoavaa ainetta ruuviliitos- 6 70079 istukan 2 kanssa. Tällöin ei tarvita muovia tai kumia olevia O-rengastiivisteitä tai vastaavanlaisia tiivisteitä, joten tämä ruuviliitosjärjestelmä soveltuu erityisesti korkeille lämpötiloille ja syövyttäville väliaineille, jolloin ei voida käyttää mitään muoveja eikä kumia. Aksiaalisen metallilii-toksen ansiosta, jota täydentää vielä satulakattomaisesti muodostetun otsapinnan 12 metallitiiviste olakkeen 5 kanssa, muodostuu tärinä- ja värähtelyvapaa liitos. Välirenkaan 1 kartiopinta 3, joka on muodostettu esimerkiksi 24°-kartioksi, estää edelleen ruuviliitoskartion 6 kiinni leikkautumisen asennusvaiheessa. Sen johdosta pullistuminen ja haitallinen muodon muutos on suljettu pois. Välirenkaan 1 kartiopinnat 3 ja 25 takaavat lisäksi keskiöidyn asennuksen. Välirenkaan 1 porauksen torvimainen laajennus 14 asennetussa tilassa kytkinmutterin 13 puoleisessa päässä pitää huolen virtaviivaisesta ylimenokohdasta, niin ettei voi muodostua mitään pyörteitä eikä voi kokoontua myöskään mitään likaa.

Kuvio 3 esittää välirengasta selvyyden parantamiseksi vähän suurennettuna esityksenä. Yksittäisten osien viitenumerot ovat samat kuin kuvioissa 1 ja 2.

Kuvio 4 esittää keksinnön toista sovellutusesimerkkiä, jonka asennetussa tilassa ruuviliitosistukan 2 kartioporauksen 6 puoleisen kartiopinnan 3 päässä välirenkaan kehällä on aksiaallisesti kulkeva reunapyällys 10, joka muodostaa lukuisia tiivistyshuulia. Välirengas 11 on puristettu ruuvi-1iitosistkalla 2 tiivistyshuulien eli reunapyällyksen 10 päälle, jolloin ruuviliitosistukan 2 lieriömäisen porauksen 7 ja reunapyällyksen 10 väliin on muodostunut metallinen aksiaalitiiviste.

Säde R3 välirenkaan 11 päässä, reunapyällyksen 10 alueessa ja se mukaanluettuna on suurempi kuin ruuviliitosistukan 2

II

7 70079 lieriömäisen porauksen 7 säde r^ , joka poraus sijaitsee säteittäisen olakkeen 5 ja kartiomaisen porauksen 6 välissä, niin että on aikaansaatu sopiva puristus.

Ennen asennusta ruuviliitosistukan 2 olaketta 5 vasten on sovitettu juottorengas 26, niin että kapillaarivaikutuksella juotettaessa mahdollisesti jäljellä olevat yksittäisten tiivistyshuulien tai pykälien kärkien väliset tilat täyttyvät juotteella. Myöskin tässä sovellutusmuodossa lisäksi väli-renkaan 11 otsapinta voi olla muodostettu suunnilleen satulakaton muotoiseksi, niin että ruuviliitosistukan 2 olakkeen 5 kanssa muodostuu asennusvaiheessa vast, puristettaessa säteittäinen metal1itiiviste.

Välirenkaan 1 ja 11 esitetyt sovellutusmuodot voidaan puristaa jo valmistuspaikoilla ruuviliitosistukan 3 kanssa, minkä ansiosta ne eivät eroa istukasta 2, jolloin asennuspaikalla tarvitaan yksinomaan istukkaosa ruuviliitosjärjestelmän valmistamiseksi.

Claims (5)

8 70079

1. Ruuviliitosjärjestelmä putken painetiiviin liitoksen valmistamiseksi, jossa on ruuvi 1iitosistukka (2), jossa on otsapinnasta lähtevä kartiomainen poraus (6), joka muuttuu lieriömäiseksi poraukseksi (7) säteittäiseen olakkeeseen (5) saakka, johon liittyy istukan poraus (18), ruuviliitosistukan päälle kierrettävä kytkinmutteri (13) ja välirengas (1, 11), jossa on asennettussa tilassa putken taivutetun pään sisäpintaan nojaava kartiopinta (25), joka muuttuu vastakkaisesti viettäväksi kartiopinnaksi (3), joka asennetussa tilassa nojaa ruuviliitosistukan kartiomaiseen poraukseen (6), tunnettu siitä, että välirenkaassa (1, 11) yhteydessä kanavaan (9), joka sijaitsee asennetussa tilassa ruuviliitos-istukan (2) puoleisen kartiopinnan (3) pään kohdalla, on yksi tai useampi muotoutuva huuli (4, 10), jolloin tiivistyshuuIen (4, 10) säde (R^) on suurempi kuin ruuviliitosistukan (2) säteittäisen olakkeen (5) ja kartiomaisen porauksen (6) välillä olevan lieriömäisen porauksen (7) säde (r^) ja että kanava (9) on mitoitettu siten, että tiivistyshuuli muodonmuutoksensa aikana asennettaessa on painettavissa kanavaan (9) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ruuviliitosjärjestelmä, tunnettu siitä, että välirenkaassa (11) kartiopintansa (3) päässä, joka asennetussa tilassa on ruuviliitosistukan (2) kartioporauksen (6) puolella, kanavan (9) takana, kehällä on aksiaalisesti kulkeva muotoutuva reunapyällys (10) ja että välirenkaan (11) säde (R3) päänsä kohdalla reunapyällyksen (10) alueessa ja se mukaanluettuna on suurempi kuin ruuviliitosistukan (2) säteittäisen olakkeen (5) ja kartiomaisen porauksen (6) välissä olevan lieriömäisen porauksen (7) säde (rj). Il 9 70079

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ruuviliitosjärjestelmä, tunnettu siitä, että ennen asennusta ruuviliitos-istukan (2) olaketta (5) vasten on sovitettu juottorengas (26).

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen ruuviliitosjärjestelmä, tunnettu siitä, että välirenkaan (1, 11) sen sivun otsapinta (12), joka asennetussa tilassa on ruuviliitos-istukan (2) puolella, on muodostettu satulakaton muotoiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ruuviliitosjärjestelmä, tunnettu siitä, että välirenkaan (1, 11) porauksessa asennetussa tilassa kytkinmutterin (13) puoleisessa päässä on torvimainen laajennus (14 ) . 10 70079