SE461998B - Roerkoppling - Google Patents

Description

461 10 15 20 25 30 35 998 dålig elasticitet, vilket gör att de har dålig tätningsfunktion vid dynamiska belastningar.

Det är även känt att utföra rörkopplingar med två intill varandra anordnade tätningsringar, vilket i huvudsak syftar till att ge dubbla inskärningar i rörets mantelyta och därmed förbättra rörkopplingens täthet. Den främsta nackdelen med dessa rörkopplingar är att de är komplicerade att hantera och att tillverka. Bland annat ställer de höga krav på tillverkningstoleranser.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en rörkoppling vid vilken man har eliminerat eller väsentligen reducerat de nackdelar som nämnts ovan. Syftet har uppnåtts därigenom att uppfinningen känne- tecknas av att tätningsringen i den mot hondelen vända änden uppvisar en ringformad ändyta, medan hondelen uppvisar en mot nämnda ändyta vänd och med nämnda ändyta samverkande anpressningsyta, varvid nämnda ytor utgörs av koniska ytor som utan kilverkan mellan nämnda ytor lutar mot ett radialplan, att tätningsringen i den mot handelen vända änden är utformad som ett koniskt kilformat parti (12) med en yttre kilyta som lutar mot kopplingens längsgående symmetriaxel, att handelen är försedd med ett ringformat första urtag med en invändig konisk fasyta, som är anordnad så att den vidgar sig mot den ände på handelen som är vänd mot hondelen samt anordnad att samverka med den yttre kilytan på tätningsringens koniskt kilformade parti, att tätningsringen mellan nämnda ändyta och nämnda kilformade parti uppvisar åtminstone två ringformiga spår, nämligen ett första inre spår som angränsar till det koniskt kilformade partiet och, vid sidan av det första inre spåret i riktning mot nämnda ändyta, ett första yttre spår, att mellan nämnda första inre spår och nämnda första yttre spår finns en jämförelsevis tun vägg som lutar åt samma håll som ändytan, vilken vägg ingår i en deformationszon sålunda att, vid âtdragning av kopplingen under sammanpressning av tätningsringen i deformationszonen, nämnda vägg kommer att resa sig, så att dess lutningsvinkel minskar, samtidigt som materialet i tätningsringen i 10 15 20 25 30 35 461 998 området för väggens fotpunkt genom kontraktion pressas in mot rör- väggen, så att tätning åstadkommes mellan röret och tätningsringens insida, och att den yttre kilytan på tätningsringens koniskt kil- formiga parti under kilverkan tätande anpressas mot handelens invändigt koniska fasyta, så att tätning åstadkommes även mellan handelen och tätningsringens utsida, varigenom kopplingen i dess helhet blir tät.

Deformationspartiet, som uppvisar åtminstone ett avsnitt med V-formigt tvärsnitt, utgörs enligt den föredragna utföringsformen av ett parti med M-formigt tvärsnitt, varvid det V-formiga tvärsnittet ingår som en del av deformationspartiet. M:ets ena skänkel övergår härvid i nämnda första parti på tätningsringen, vars utsida tätande anligger mot en vägg i ett urtag på handelen, medan M:ets andra skänkel bildar nämnda andra parti på tätningsringenf vilket parti står i kontakt med hon- delen. Eventuellt kan flera V-formade deformationspartier anordnas, vilka utgör delar av partier med M-formade tvärsektioner, vilka över- går i varandra, varvid den beskrivning som gjorts i detta stycke med avseende på skänklarna på respektive M gäller den skänkel som befinner sig närmast handelen respektive hondelen.

Tätningsringens nämnda första parti, som står i kontakt med handelen, utförs företrädesvis med jämförelsevis tunn godstjocklek för att öka partiets flexibilitet och därmed underlätta dess tätande anpressning mot urtagsväggen i handelen under inverkan av trycket på tätnings- ringens insida från det fluidum som tränger fram till avtätningen mot rörets utsida med hjälp av det deformerade deformationspartiet. Lämp- ligen har nämnda första parti i tvärsektion formen av en från deforma- tionspartiet eller från den ena skänkeln av nämnda M utskjutande tunga.

Ytterligare kännetecken och aspekter på samt fördelar med uppfinningen kommer att framgå av de efterföljande patentkraven samt av följande beskrivning av några tänkbara utföringsformer av uppfinningen. 461 998 KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av några tänkbara utföringsformer av uppfinningen kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Fig l visar ett längdsnitt genom en första utföringsform av rör- kopplingen enligt uppfinningen i ett läge före åtdragandet av dess tätningsring, 10 Fig. 2 visar rörkopplingen enligt Fig. 1 varvid dess tätningsring befinner sig i åtdraget läge, Fig. 3 visar separat en tätningsring enligt Fig. 1 och 2 i icke åtdraget läge, 15 Fig. 4 visar tätningsringen enligt Fig. 3 i åtdraget läge utan kontakt med något rör, Fig. 5 visar en något modifierad tätningsring enligt uppfinningen på 20 samma sätt som Fig. 3, Fig. 5A visar ett inringat parti i Fig. 5 i större skala, Fig. 6 visar en tredje utföringsform av tätningsringen på samma sätt 25 som Fig. 3, Fig. 6A visar ett inringat parti i Fig. 6 i större skala, Fig. 7 visar en fjärde utföringsform av tätningsringen på samma sätt 30 som Fig. 3, och Fig. vA-vc visar inringade partier i Fig. 7 i större skala. 35 10 15 20 25 30 35 461 998 BESKRIVNING Av UTFöRINGsFoRMER Rörkopplingen enligt Fig. 1 uppvisar en handel 1 med ett cylinder- formigt avsnitt 2, som är försett med en utvändig gängning 3 samt i änden ett ringformat första urtag 4 med en invändig konisk fasyta 4a, som är anordnad så att den vidgar sig mot handelens 1 öppna ände.

Innanför det första urtaget med den koniska fasytan 4a finns ett andra urtag 5, som är cylinderformigt och som avslutas med en ring- formig kant eller anslagsyta 6.

En hondel 7 i form av en mutter med en invändig gängning 8 befinner sig i Fig. 1 pågängad på handelens 1 utvändiga cylinderformiga avsnitt 2. Hondelen 7 uppvisar en cylinderformig öppning 9 vid den från han- delen 1 bortvända änden, vilken har en diameter som överensstämmer med ytterdiametern på ett rör 10, som är infört i rörkopplingen. Röret 10 befinner sig därvid inskjutet så att det står i kontakt med den invän- diga ringformiga kanten 6 i handelen 1. Slutligen är en tätningsring ll anordnad på röret 10 mellan handelen 1 och hondelen 7.

Tätningsringen ll, som i sin första utföringsform visas i detalj i Fig. 3 uppvisar vid sin ena ände dels ett första, kilformat koniskt parti 12 med en utvändig konisk fasyta 12a, som uppvisar en konvinkel som är mindre än konvinkeln för handelens 1 invändiga fasyta 4a, och dels en cylinderformig öppning 14, som har en diameter som överens- stämmer med rörets 10 ytterdiameter.

I anslutning till det första, kilformiga, koniska partiet 4 är ett deformationsparti 15 anordnat, vilket är utbildat genom två invändiga V-formiga ringspår 16, som befinner sig åtskilda av ett kort cylinder- formigt parti med samma diameter som rörets 10 diameter, samt ett mellanliggande utvändigt V-formigt ringspår 17. Det utvändiga V- formiga ringspåret 17 omges av två utvändiga, cylinderformiga partier 18. Deformationspartiet 15 får härigenom en V-form och ges med fördel en väggtjocklek som är mindre än väggtjockleken i det första koniska partiet 12. I anslutning till deformationspartiet 15 är ett andra koniskt parti 19 med såväl en utvändig konisk avfasning 20, som en invändig konisk avfasning 21 anordnat. Den senare avfasningen 21 utbildas genom det närmast liggande invändiga V-formiga ringspåret 16. 461 998 10 15 20 25 30 35 I Fig. 2 visas rörkopplingen i åtdraget läge, Varvíd def°rmati°nS' partiet 15 på tätningsringen 11 pressats samman så att de ursprungliga V flankerna i detta parti befinner sig i det närmaste intill Varafldra- Vid denna sammanpressning inträffar en kontraktering av materialet i deformationspartiets 15 inre del, dvs att den inre delen dras inåt, varigenom dess innerdiameter tenderar att minska. Detta visas tydligast i Fig. 4 där tätningsringen 11 är sammanpressad utan något rör. Då röret 10 befinner sig på plats i rörkopplingen sker en inprägling i rörets 10 mantelyta, såsom visas i Fig. 2, om detta består av ett material som är mjukare än materialet i tätningsringen 11. Om däremot röret 10 består av ett material som är hårdare än materialet i tätningsringen 11 sker en stukning av deformations- partiets 15 inre del, eventuellt i kombination med en mindre töjning av dess yttre del. I båda fallen inträffar emellertid en plastisk deformation av något av materialen i gränsytan mellan röret 10 och deformationspartiets 15 inre del, genom vilken en tätande effekt erhålls.

Tätningen hos den med hänvisning till Fig. 1-4 beskrivna kopplingen åstadkommas dels genom tryckverkan mellan deformationspartiets 15 inåtriktade, kontrakterade del och rörets 10 utsida, dels mellan de båda koniska fasytorna 4a och 12a. Initialt uppnås tätningsverkan mellan de koniska fasytorna 4a och 12a genom kilverkan då kopplingen dras åt. I det fall röret 10 innehåller ett fluidum, vilket är det normala för en koppling enligt uppfinningen, kan fluidum under tryck passera mellan rörets 10 inre kant och anslagsytan 6, passera på rörets utsida i området för handelens 1 andra urtag 5 och därefter mellan rörets 10 utsida och tätningsringens 11 insida fram till det deformerade deformationspartiet 15'. Längre kan fluidet inte passera.

Därför byggs ett tryck upp på insidan av tätningsringens ll första parti 12, som är jämförelsevis flexibelt. Vid tillräckligt högt fluidumtryck pressas partiet 12 radiellt utåt, så att den utvändiga fasytan 12a anpressas mot det första urtagets 4 fasyta 4a, varigenom tätningsverkan mellan dessa båda ytor effektiviseras. Kopplingen blir på detta sätt självtätande mellan tätningsringen 11 och handelen 1, 10 l5 20 25 30 35 461 998 och ju högre trycket är hos fluidet i rörledningen desto effektivare blir tätningsverkan under förutsättning att det deformerade deforma- tionspartiet 15' verkar som en effektiv spärr mot läckage mellan tätningsringen ll och rörets 10 utsida.

Ett primärt vilkor för att kopplingen enligt uppfinningen skall fungera på avsett sätt är att en effektiv tätning åstadkommes mellan det deformerade deformationspartiet och rörväggen. Om inte kopplingen är och förblir tät i detta område även vid höga fluidumtryck kan något tryck inte byggas upp på tätningsringens insida för att effektivisera tätningen mellan tätningsringens insida och handelens yta i det ringformade urtaget. Utföringsformen enligt Fig. 5 syftar till att effektivisera deformationspartiets funktion. För detta ändamål finns ett ringformat, inre spår 24 centralt i spetsen av det V-formade deformationspartiet, som betecknats 115 i Fig. 5. Härigenom bildas dels ett par skärkanter 25; en på var sida om spåret 24 och en försvagad brygga 26 mellan V-flankerna i deformationspartiet 115.

Deformationspartiet 115 blir härigenom mer lättdeformerat i spetsen av Vzet, samtidigt som de båda skärkanterna 25 effektivare kan tränga in i rörgodset eller så att ett önskat högt yttryck åstadkommes genom stukning av godset i godset intill skärkanterna 25. I övrigt har skärringen 111 enligt Fig. 5 samma utformning som skärringen 11 i föregående utföringsform.

Skärringen har i Fig. 6 betecknats 211 och dess deformationsparti har betecknats 215. Bryggan mellan V-skänklarna har betecknats 27 och är även i detta fall försvagad jämfört med utföringsformen enligt Fig. 1-4. Intill bryggan 27 finns en enda skärkant 28, som utgör inre ändyta av de högre skänkeln på Vzet, närmare bestämt den_skänkel som är förbunden med tätningsringens 211 andra koniska parti 19 (de delar som har identiskt samma utformning som i den första utföringsformen har getts samma hänvisningsbeteckningar).

En annan ändring hos den tredje utföringsformen enligt Fig. 6 i förhållande till de ovan beskrivna första och andra utföringsformerna 461 10 15 20 25 30 35 998 är att tätningsringens 211 första parti 212 har gjorts mer flexibelt.

Den ökade flexibiliteten har åstadkommits genom ett urtag 28, som i tvärsektion är kilformat med spetsen riktad åt samma håll som spetsen på partiet 212. Genom den i Fig. 6 visade utföringsformen uppnås dels att deformationspartiet 215 lätt viks i V:ets spets, dels att ett högt anpressningstryck åstadkommes mot rörets utsida med hjälp av skärytan 28, och dels att det i tvärsektion tungformade partiet 212 med hjälp av ett fluidumtryck i utrymmet 28 effektivare kan anpressas mot handelens fasyta 4a.

Vid utföringsformen enligt Fig. 7 har tätningsringen 311 ett deforma- tionsparti 315 som är osymmetriskt. Lutningsvinklarna hos de olika skänklarna i den del som i genomskärning har formen av ett M liksom det i M:et ingående Vzet framgår av Fig. 7A - 7C. Den vänstra delen av deformationspartiet 315 har samma lutning hos sina skänklar som i de tidigare beskrivna utföringsformerna och även samma godstjocklek, medan de högra delarna har en annan utformning. Dels har de större godstjocklek dels lutar V:ets högra skänkel 29 mer mot radialplanet.

Härigenom kommer skärytan 30 V:ets spets att vid åtdragning av rör- koppligen pressas inåt mot röret 10 och framåt i riktning mot han- delen. Vid de förut beskrivna utföringsformerna finns en risk för att deformationspartiet istället för att med kraft pressas radiellt rakt in mot rörväggen, vikas åt den ena eller andra sidan, varigenom det önskade, höga yttrycket kan förloras. Denna oönskade tendens elimineras vid utföringsformen enligt Fig. 7.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 4.61 998 PATENTKRAV

1. Rörkoppling innefattande en hondel (7), en handel (1), vilken är inskruvbar i hondelen (7), och en tätningsring (ll) anordnad på sådant sätt mellan hon- och handelen att den stödjer dels mot handelen (1), dels mot hondelen (7) och anligger mot den yttre mantelytan på ett rör (10), vars ände befinner sig införd genom hondelen (7) och in i han- delen (1), k ä n n e t e c k n a d av att tätningsringen (11) i den mot hondelen vända änden uppvisar en ringformad ändyta (20), medan hondelen uppvisar en mot nämnda ändyta (20) vänd och med nämnda ändyta samverkande anpressningsyta, varvid nämnda ytor utgörs av koniska ytor som utan kilverkan mellan nämnda ytor lutar mot ett radialplan, att tätningsringen i den mot handelen vända änden är utformad som ett koniskt kilformat parti (12) med en yttre kilyta (l2a) som lutar mot kopplingens längsgående symmetriaxel, att handelen är försedd med ett ringformat första urtag (4) med en invändig konisk fasyta (4a), som är anordnad så att den vidgar sig mot den ände på handelen som är vänd mot hondelen samt anordnad att samverka med den yttre kilytan på tät- ningsringens koniskt kilformade parti, att tätningsringen mellan nämnda ändyta (20) och nämnda kílformade parti (12) uppvisar åtmins- tone två ringformiga spår (16), nämligen ett första inre spår (16) som angränsar till det koniskt kilformade partiet (12) och, vid sidan av det första inre spåret i riktning mot nämnda ändyta (20), ett första yttre spår, att mellan nämnda första_inre spår och nämnda första yttre spår finns en jämförelsevis tunn vägg som lutar åt samma håll som änd- ytan (20), vilken vägg ingår i en deformationszon (15) sålunda att, vid åtdragning av kopplingen under sammanpressníng av tätningsringen i deformationszonen, nämnda vägg kommer att resa sig, så att dess lut- ningsvinkel minskar, samtidigt som materialet i tätningsringen i området för väggens fotpunkt genom kontraktion pressas in mot rör- väggen, så att tätning åstadkommes mellan röret (10) och tätnings- ringens (ll) insida, och att den yttre kilytan (l2a) på tätnings- ringens koniskt kilformiga parti under kilverkan tätande anpressas mot handelens invändigt koniska fasyta (4a), så att tätning åstadkommes även mellan handelen och tätningsringes utsida, varigenom kopplingen i dess helhet blir tät. 461 998 10 15 20 25 30 35 10

2. Rörkoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att ett avsnitt med V-formigt tvärsnitt ingår i ett avsnitt av tätningsringen som har M-formigt tvärsnitt.

3. Rörkoppling enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att det V-formiga avsnittet i sin spets uppvisar åtminstone en skärkant (25, 28) anordnad att anpressas mot och/eller in i rörväggen.

4. Rörkoppling enligt något av kraven 2 och 3, k ä n n e t e c k n a d av att Vzets från nämnda kilformiga parti vända skänkel lutar mer mot ett radialplan genom V:ets spets än Vzets närmast nämnda kilformiga parti belägna skänkel, så att V.ets spets vid åtdragning av rör- kopplingen pressas inåt mot rörväggen och framåt i riktning mot handelen.

5. Rörkoppling enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av ett urtag (28) på insidan av det kilformiga partiet på tätningsringen, vilket urtag gör nämnda kilformiga parti mindre motståndskraftigt mot radiell deformation. av Ifi