NL193117C

NL193117C - Ringvormige afdichting voor een pijpverbinding.

Info

Publication number: NL193117C
Application number: NL9001167A
Authority: NL
Original assignee: Fmc Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1998-11-03
Also published as: GB2233415B; JPH0341286A; JPH0781656B2; NO902222D0; DE4016124A1; NO902222L; IT9020386A0; NL9001167A; IT1241158B; GB9010951D0; FR2649175B1; AU5575590A; IT9020386A1; BR9002331A; NO301135B1; CA2016566C; MX172316B; NL193117B; FR2649175A1; DE4016124C2

Description

1 193117

Ringvormige afdichting voor een pijpverbinding

De uitvinding heeft betrekking op een ringvormige afdichting voor een pijpverbinding van een paar pijpen, waarbij iedere pijp in zijn binnenwand een langs zijn omtrek lopende uitsparing bezit die open is bij het eind 5 van de pijp en die een in hoofdzaak glad binnenoppervlak heeft, waarbij de ringvormige afdichting in de daardoor gevormde ringvormige ruimte aanbrengbaar is en waarbij de ringvormige afdichting over een gedeelte van zijn buitenomtrek getand is.

Een dergelijke afdichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.114.930. Dit document toont twee pijpen met verwijde uiteinden, waar de ringvormige afdichting ingeschoven kan worden. Om iedere pijp is 10 een huls aangebracht die met kracht om het pijpeinde geslagen of geperst moet worden om de binnen-diameter van het pijpeinde te verkleinen, waardoor de tanden van de ringvormige afdichting in het pijpuiteinde dringen om het pijpeinde vloeistofdicht met de ringvormige afdichting te verbinden. Wanneer de pijpeinden niet verwijd zijn kan een extra tussenring gebruikt worden, om de pijpeinden te verkleinen.

Een nadeel van de bekende inrichting is dat de pijpen relatief dunwandig moeten zijn om de pijpeinden 15 eventueel wijder en in ieder geval nauwer te maken. De inrichting is daarmee niet geschikt voor het koppelen van dikwandige pijpen, zoals bijvoorbeeld gebruikt bij de olie- en gaswinning.

Een ander nadeel is dat de bekende inrichting niet losneembaar is.

Het is een doel van de uitvinding een pijpverbinding te verschaffen, waarmee ook dikwandige pijpen vloeistof- en gasdicht te verbinden zijn.

20 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een ringvormige afdichting van de in de aanhef genoemde soort, waarbij het getande gedeelte een diameter bezit die groter is dan de binnendiameter van de uitsparing in het pijpeinde.

Hiermee wordt bereikt dat de ringvormige afdichting klemmend in de uitsparing van het pijpeinde aan te brengen is door de afdichting in de uitsparing te drukken. Door de buitendiameter van de tanden enigszins 25 groter te kiezen dan de binnendiameter van de uitsparing van het pijpeinde worden de punten van de tanden bij het in de uitsparing drukken elastisch vervormd, waardoor een voor vloeistof en gas dichte verbinding ontstaat die losneembaar is. De pijpeinden zelf hoeven niet vervormd te worden. Om de pijpeinden tegen elkaar te trekken en te houden worden vasthoudmiddelen zoals moeren gebruikt, die op de buitenzijde van de pijpeinden aangrijpen. Door het losdraaien van de moeren kan de ringvormige afdichting 30 uit een pijpeinde getrokken worden.

Volgens een voorkeursuitvoering omvat het getande gedeelte van de buitenomtrek van de ringvormige afdichting een zaagtandvormig schroefdraad, waarbij de punt van de zaagtand afgekeerd is van de zijde van de ringvormige afdichting waar de pijp, die aan moet grijpen op het betreffende getande gedeelte, omheen geschoven dient te worden. Hierdoor is de ringvormige afdichting relatief makkelijk in de uitsparing 35 te drukken langs de flauwe helling van de zaagtand, maar door de steile helling naar het punt van de zaagtand is de afdichting relatief moeilijker uit de uitsparing te verwijderen, doordat de punt van de zaagtand elastisch in het oppervlak van de uitsparing drukt. Dit is eveneens het geval wanneer een hoge druk in de pijpen de pijpeinden uit elkaar drukt.

40 De uitvinding zal nu nader beschreven worden aan de hand van in de tekening weergegeven voorbeeld-uitvoeringen.

Figuur 1 is een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van één uitvoering van een pijpverbinding volgens de uitvinding.

Figuur 2 is een einddoorsnede van de pijpverbinding van figuur 1, volgens lijn ll-ll van figuur 1.

45 Figuren 3-6 zijn gedeeltelijke doorsnedes van een andere uitvoering van de pijpverbinding van figuur 1, waarbij in opeenvolging het losmaken van de pijpelementen weergegeven wordt.

Figuur 7 is een vergroot zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een uitvoering van de pijpverbinding van figuren 3-6, waarbij details van het van een schroefdraad voorziene gedeelte van de ringvormige afdichting en van de holte weergegeven worden.

50 Figuur 8 is een verder vergroot zijaanzicht van een uitvoering van een gedeelte van de van een schroefdraad voorziene afdichting van figuur 7.

Figuur 9 is een andere uitvoering van de van een schroefdraad voorziene afdichting van figuur 8.

De figuren 1 en 2 tonen een pijpverbindingsinrichting 9 met een paar pijpelementen 10,11, die met elkaar 55 verbonden zijn door middel van een paar vasthouddelen 12, 13 en een paar vulelementen 17. Pijpelementen 10 en 11 zijn aangebracht in een inwendige boring 12a, 13a van de vasthouddelen 12, 13 en bevestigd aan de delen 12, 13 door middel van vulelementen 17, die elk aangebracht zijn in een paar 193117 2 groeven 18a, 18b en 18c, 18d.

Om de verbindingsinrichting 9 te assembleren wordt het deel 12 om pijpelement 10 geplaatst, met de groef 18a aangrenzend aan de groef 18b en het deel 13 wordt om pijpelement 11 geplaatst met groef 18c aangrenzend aan groef 18d. Een plug 19 wordt uit een boring 20 van deel 12 verwijderd en een vulelement 5 17 wordt door de boring 20 heengevoerd in de groeven 18a, 18b om het deel 12 te bevestigen aan het pijpelement 10 en de plug 19 wordt opnieuw in de boring 20 geplaatst. Een plug 24 wordt uit een boring 25 verwijderd en een vulelement 17 wordt door boring 25 heengevoerd in de sleuven 18c, 18d om het deel 13 te bevestigen aan het pijpelement 11. De plug 24 wordt opnieuw geplaatst in de boring 25 om het vulelement 17 op zijn plaats te houden. Een afdichtingsdeel 26 wordt in een gedeelte van een uitsparing of 10 holte 30 aangrenzend aan een middenboring 31 van het pijpelement 10 geplaatst. De pijpelementen 10, 11 worden geplaatst met de middenboring 31 van het pijpelement 10 in lijn met een middenboring 32 van pijpelement 11. Het deel 12 wordt zodanig geroteerd ten opzichte van het deel 13 dat een van een schroefdraad voorzien gedeelte 12b van het deel 12 ineenpast met een van een schroefdraad voorzien gedeelte 13b van het deel 13 en de pijpelementen 10,11 naar de in figuur 1 weergegeven positie trekt. Een 15 gedeelte van het afdichtingsdeel 26 beweegt in een holte 36 aangrenzend aan de middenboring 32 om een vloeistofdichte afdichting tussen de elementen 10 en 11 te verschaffen. De groef 18c is breder dan de groef 18d, zodat de vasthouddelen 12,13 gedeeltelijk samengeschroefd kunnen worden voordat een rotatie van het deel 12 ten opzichte van het deel 13 druk uitoefent voor het in strakke aanligging bevestigen van de pijpelementen 10 en 11.

20 Een andere, in de figuren 3-6 weergegeven uitvoering van de uitvinding 9a voorziet in een andere brede sleuf 18e in het vasthouddeel 12d. De pluggen 19, 24, die in de figuren 1 en 2 getoond zijn, zijn weggelaten uit de figuren 3-6 om de tekening te vereenvoudigen, maar begrepen moet worden dat dergelijke pluggen nodig zijn om de vulelementen 17a, 17b te installeren.

Wanneer het gewenst is om pijpelement 10 los te maken van het pijpelement 11, teneinde de afdichting 25 26 te vervangen of om andere redenen, dan wordt het deel 12d ten opzichte van het deel 13 geroteerd waardoor de delen 12d, 13 op afstand van elkaar komen, zoals weergegeven is in figuur 4. Verdere rotatie van het deel 12d ten opzichte van het deel 13 zorgt ervoor dat een schouder 37 van de sleuf 18e tegen een vulelement 17a drukt en een schouder 38 van een sleuf 18c tegen een vulelement 17b drukt teneinde het pijpelement 10 van het pijpelement 11 af te bewegen, zoals weergegeven is in figuur 5. De geringe 30 scheiding van de elementen 10 en 11 maakt het aflaten mogelijk van een inwendige druk in de boringen 31, 32 terwijl de schroefdraden 12b, 13b nog in aangrijping zijn en voorkomt dat de elementen 10, 11 van elkaar weggeblazen worden. Nog verdere rotatie van het vasthouddeel 12d maakt het mogelijk om de pijpelementen 10, 11 te scheiden, zoals weergegeven is in figuur 6.

De gedwongen scheiding van de pijpelementen 10, 11 als gevolg van de rotatie van de delen 12, 13 35 voorkomt dat de elementen 10, 11 samen blijven steken en vergemakkelijkt de vervanging van de afdichting of het ontmantelen van spuitleidingstelsels.

In de in figuren 1-6 weergegeven uitvoeringen zijn de pijpelementen 10,11 identiek, hetgeen vervaardiging vereenvoudigt en de kosten vermindert vergeleken met verbindingen die gebruik maken van ongelijke pijpelementen. De vulelementen 17, 17a, 17b kunnen ook identiek zijn om kosten te reduceren.

40 Een verbeterde afdichting 26a voor gebruik in de verbindingsrichtingen 9, 9a is weergegeven in de vergrote tekening van figuur 7. Een van een schroefdraad voorzien buitengedeelte 26b van de afdichting 26a wordt tegen een in hoofdzaak glad binnenoppervlak 30b van holte 30 gedrukt om de afdichting 26a te bevestigen aan het pijpelement 10 wanneer de pijpelementen 10 en 11 gescheiden zijn. Hierdoor wordt voorkomen dat de afdichting 26a valt en mogelijk verloren raakt wanneer de vasthouddelen 12d, 13 45 gescheiden worden. Het gedeelte van de afdichting 26a aan de rechterzijde (figuren 3, 7) is in de holte 30 geplaatst en het gedeelte van de afdichting 26a ter linkerzijde bevindt zich in de holte 36 wanneer de pijpelementen 10, 11 samengegrendeld zijn zoals weergegeven is in figuur 3. Aangezien de vulelementen 17 vergrendeld zijn in de groeven 18a-18d heeft de onderhavige uitvinding geen losse stukken wanneer de delen 12, 13 gescheiden worden. Wanneer de afdichting 26a vervangen moet worden, wordt het deel 12d 50 geroteerd ten opzichte van het deel 13 totdat de delen 12d, 13 gescheiden zijn. De afdichting 26a wordt in axiale richting uit de middenboring 31 getrokken totdat het van een schroefdraad voorziene gedeelte 26b loskomt van het oppervlak 30b van de holte 30. Een nieuwe afdichting 26a wordt in de holte 30 geduwd en het vasthouddeel 12b wordt ten opzichte van het vasthouddeel 13 geroteerd om de pijpelementen opnieuw te verbinden in een fluïdumdichte opstelling.

55 Een aantal schroefdraden 40 (figuur 8) zijn zodanig op de afdichting 26a gevormd dat zij kantelen naar een middengroef 41 om het bewegen van afdichting 26a in de holte 30 (figuur 7) met de schroefdraden 40 tegen het oppervlak 30b van de holte 30 gedrukt te vergemakkelijken. Deze kantelende vorm zorgt er ook

Claims

3 193117 voor dat een aantal radiaal buitengelegen punten 42 nog steviger tegen het oppervlak 30b drukken wanneer de afdichting 26a poogt te bewegen van rechts naar links in de holte 30. Een diameter D1 van de afdichting 26a is enigszins (25 μιτι tot 125 μπι) groter dan een diameter D2 van de holte 30 om een nauwe passing van de afdichting 26a in de holte 30 te verzekeren. De schroefdraden 40 kunnen spiraalvormige schroefdra-5 den zijn van het type, dat gebruikt wordt op bouten, of kunnen gevormd zijn in concentrische cirkels. Een voordeel van de spiraalvormige schroefdraden is dat zij gevormd kunnen worden onder gebruikmaking van een gebruikelijke schroefdraadmal van het type dat gebruikt wordt voor grote bouten. De schroefdraadmal verschaft ook tegen lage kosten nauwkeurige diameterwaarden aan de buitenpunten 42 van de afdichting 26a. Een voordeel van het hebben van schroefdraden die cirkelvormig zijn is gemakkelijker vervanging van 10 de afdichtingen 26a. Afdichtingen die voorzien zijn van cirkelvormige schroefdraden blijven dicht bij het midden 46 van de holte 30 (figuur 7) wanneer zij verwijderd worden, terwijl spiraalvormige schroefdraden kunnen veroorzaken dat de afdichting 26a weg van de middellijn van de holte 30 gedwongen wordt en vast kunnen zitten tegen het oppervlak 30b van holte 30. Indien grotere houdkracht gewenst is kan de kanteling van de schroefdraden vergroot worden, zoals 15 weergegeven is in een aantal schroefdraden 40a (figuur 9). De buitengelegen punten 42 van de schroefdraden 40 (figuur 8) en 40a (figuur 9) buigen in lichte mate wanneer de afdichting 26a in de holte 30 gedwongen wordt (figuur 7). De uitvinding maakt gebruik van slechts enkele delen om een verbindingsinrichting voor zwenk-verbindingen en voor een pijpverbinding te verschaffen. Een van een schroefdraad voorziene afdichting is 20 bevestigd op één pijpelement om te voorkomen dat de afdichting valt wanneer een paar pijpelementen gescheiden wordt. Andere elementen zijn eveneens aan de pijpelementen bevestigd om te voorkomen dat losse stukken vallen of kwijtraken. 25 Conclusies

1. Ringvormige afdichting voor een pijpverbinding van een paar pijpen, waarbij iedere pijp in zijn binnenwand een langs zijn omtrek lopende uitsparing bezit die open is bij het eind van de pijp en die een in hoofdzaak glad binnenoppervlak heeft, waarbij de ringvormige afdichting in de daardoor gevormde 30 ringvormige ruimte aanbrengbaar is en waarbij de ringvormige afdichting over een gedeelte van zijn buitenomtrek getand is, met het kenmerk, dat het getande gedeelte (26b) een diameter bezit die groter is dan de binnendiameter van de uitsparing (30) in het pijpeinde.

2. Ringvormige afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het getande gedeelte (26b) van de buitenomtrek van de ringvormige afdichting (26a) een zaagtandvormig schroefdraad omvat, waarbij de punt 35 van de zaagtand afgekeerd is van de zijde van de ringvormige afdichting waar de pijp (10), die aan moet grijpen op het betreffende getande gedeelte, omheen geschoven dient te worden. Hierbij 3 bladen tekening