DE867334C

DE867334C - Pipe connection or pipe connection

Info

Publication number: DE867334C
Application number: DEM2478A
Authority: DE
Inventors: Arnold Dipl-Ing Mohr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-03-22
Filing date: 1950-03-22
Publication date: 1955-03-21

Description

Rohrverbindung oder Rohranschlüß Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung oder einen Rohranschluß unter Verwendung von nach dem Keilprinzip gegeneinanderwirkenden Dichtungsflächen, gegebenenfalls unter Zwischenfügung von besonderen Dichtungsringen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Dichtungsflächen einen Winkel miteinander bilden, dessen Scheitelpunkt in-oder knapp oberhalb der Oberfläche des zu dichtenden -Rohres liegt. Es ist sehr vorteilhaft, den von den beiden Diehtungsflächen eingeschlossenen Winkel relativ groß zu wählen, und zwar vornehmlich zwischen-a5 und 45'.Pipe connection or pipe connections The invention relates to a pipe connection or a pipe connection with the use of counteracting wedges Sealing surfaces, if necessary with the interposition of special sealing rings. The essence of the invention is that the sealing surfaces are at an angle to each other form whose apex is in or just above the surface of the sealant -Pipe lies. It is very advantageous to use the one enclosed by the two heating surfaces Choose angles relatively large, mainly between -a5 and 45 '.

Das bei der Herstellung der Dichtung axial zu verschiebende oder sich gleichzeitig hierbei drehende Dichtungselement füllt im Bereich des Scheitelpunktes unter der Anziehdruckwirkung ` durch Fließen des Materials den Luftspalt zwischen dem Rohr und der Ummantelung aus. Auf diese Weise wird- eine äußerst sicher wirkende-Dichtung erzielt, ohne daß eine Einschnürung oder sonstige Verformung des zu dichtenden Rohres erforderlich ist. Hierbei ist es aber vorteilhaft, die Konstruktion so zu wählen, daß wenigstens eine der der Dichtung dienenden Keilflächen einen Anschlag, beispielsweise in Form -einer Ringstufe, besitzt, :der ein weiteres Fließen unterbindet -sowie eine Rohrverformung verhindert und der bewirkt, :d@aß: die bei-erwünschter oder auch ungewollter weiterer Anziehung der miteinander zu verbindenden Teile auftretenden Druckkräfte -von den Anschlagflächen im Sinne der Erh6hung des zwischen diesen gebildeten Flächendruckes bei gleichzeitiger Verbesserung der Dichtungswirkung aufgenommen werden.The axially shifting or moving during the production of the seal at the same time rotating sealing element fills in the area of the apex under the tightening pressure `by flowing the material the air gap between the pipe and the jacket. In this way, an extremely reliable seal is achieved achieved without a constriction or other deformation of the pipe to be sealed is required. In this case, however, it is advantageous to choose the construction so that that at least one of the wedge surfaces serving the seal has a stop, for example in the form of a ring step: which prevents further flow and prevents pipe deformation and causes: d @ aß: the at-desired or also unwanted further attraction of the parts to be connected occurring Pressure forces - from the stop surfaces in the sense of increasing that formed between them Surface pressure added while improving the sealing effect will.

Bei Anwendung eines besonderen Dichtungsringes ist dieser zweckmäßig beiderseits gleichartig auszubilden, so daß beim Anpressen der Dichtungsflächen zwei Keilpartien ins Fließen kommen. Der Dichtungsringkann mit einem der Gegenstücke, sei es dem Rohrverb.indermittelstück bzw. Geräteanschlußstück oder der Ü.berwurfmutter, zu einem gemeinsamen Ganzen vereinigt werden. Es kann auch das Rohrverbindungsm@ittelstück mit dem Geräte- oder Apparateanschluß zu einem gemeinsamen Teil vereinigt sein. Das Rohrver!bindermittelstück bzw. der App.ar.ateanschlußteil kann hierbei Innengewinde und die zugehörige -Mutter Außengewinde besitzen. Der Rohrverbinder kann auch an Stelle des zweiten Rohranschlusses direkt mit dem Apparateteil verschraubt oder verbunden sein.This is useful when using a special sealing ring to be formed identically on both sides, so that when pressing the sealing surfaces two Wedge sections come into flow. The sealing ring can be fitted with one of the counterparts, be it the pipe connection middle piece or device connection piece or the union nut, be united into a common whole. It can also be the pipe connector be combined with the device or apparatus connection to form a common part. The pipe connector center piece or the App.ar.at connection part can have an internal thread and the associated nut have an external thread. The pipe connector can also be connected to Point of the second pipe connection screwed directly to the apparatus part or be connected.

Die Erfindung vermeidet das bei den bekannten Rohrverbindungen und Leitungsanschlüssen eintretende starke Einschnüren bzw. das kerbartige . Einschneiden bei Rohren aller Art, insbesondere bei dünnwandigen Rohren, mit allen ihren bekannten Nachteilen,. Die erfindungsgemäßen Röhrverbnndungen undI-eitüngsanschlwsseermöglichen zufolge ihrer geringeren Ausmaße erhebliche Material- und Lohnersparnisse, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können. Ferner sind diese Verbindungen, und Anschlüsse wegen der geringeren Baumaße im Apparatebau konstruktiv leichter anwendbar.The invention avoids that in the known pipe connections and Strong constriction or notch-like constrictions occurring in connection with the line connections. Incise for pipes of all types, especially thin-walled pipes, with all of their known ones Disadvantages. The pipe connections and inlet connections according to the invention are possible due to their smaller size, considerable material and wage savings, which the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, these compounds are, and Connections are structurally easier to use in apparatus engineering because of their smaller dimensions.

Die Erfindung erreicht eine vollkommene Dichtung dadurch, daß die Dichtungselemente, vornehmlich ein Dichtungsring, der zweckmäßigerweise doppelseitig gleichartig ausgebildet ist, durch Schubkräfte, :die infolge der beim Anziehen der Verschraubung wirksam werden, sowohl in axialer als auchin radialer Richtung bzw. durch die entsprechenden Kraftkomponentengeringfügig verformt werden. Diese Schubkräfte werden durch die Art,des Rohrverbinders so gelenkt, daß zunächst eine elastische Verformung an der Berührung zwischen Rohr, Dichtungsring und Rohrverbindungsmittelstück eintritt und daß bei weiterem Einwirken der Schubkräfte die elastische Verformung in eire Fließen des Materials übergeht, so daß der Luftspalt zwischen Rohr, Dichtungsring und Rohrverbindungamittelstück durch das räumlich verdrängte Material abgedichtet wird. Durch das Fließen des Materials werden die Materialporen und -rillen so vollkommen *ausgefüllt, daß die Rohre auch .gegen hohe Drücke dicht bleiben.The invention achieves a perfect seal in that the Sealing elements, primarily a sealing ring, which is expediently double-sided is formed similarly, by shear forces,: the result of the tightening of the Be effective, both in the axial and in the radial direction or are slightly deformed by the corresponding force components. These thrusts are steered by the way of the pipe connector so that initially an elastic Deformation at the contact between the pipe, sealing ring and pipe connection center piece occurs and that with further action of the shear forces the elastic deformation merges into eire flow of the material, so that the air gap between the pipe and the sealing ring and the pipe joint center sealed by the displaced material will. As the material flows, the pores and grooves of the material become perfect * filled out that the pipes remain tight even against high pressures.

Das Fließen des Materials wird dadurch ermöglicht; daß die Schubkräfte beim Anziehender Verschraubung auf einer ringförmigen Abidichtschneide eine sehr hohespezifische Flächenpressung entstehen lassen. Diese höhe spezifische Flächenpressung wird durch geeignete Formgebung (Winkel zwischen den Dichtungsflächen) .der Dichtungselemente (vornehmlf ch Dichtungszwisghenring) -und des Rohrverbindermittelstückes erreicht. Der Abdichtvorgang erfolgt erfindungsgemäß auch dann, wenn der Dichtungsring mit dem Verbindermittelstück oder mit -der Mutter zu einem gemeinsamen Stück vereinigt sind.This enables the material to flow; that the shear forces when tightening the screw connection on a ring-shaped sealing edge a very create high specific surface pressure. This height-specific surface pressure is made by suitable shaping (angle between the sealing surfaces) of the sealing elements (vornehmlf ch Dichtungszwisghenring) -and the pipe connector middle piece reached. The sealing process takes place according to the invention even if the sealing ring with the connector center piece or with the nut combined into a common piece are.

Da die erforderliche Abdichtung bereits bei geringem Anziehen der .Verschraubung erreicht ist, wird erfindungsgemäß bei stärkerem Anziehen die überschüssige Kraft dadurch vernichtet, daßdiese weiteren Schubkräfte von anderen Flächen der Dichtungselemente aufgenommen werden. Zu diesem Zweck ist die Ringstufe, vorgesehen. Hierdurch wird gleichzeitig verhindert, daß bei zu starkem Anpressen eine Verformung des zu dichtenden Rohres erfolgt. Dies ist besonders bei dünnwandigen Rohren wichtig. Hierdurch wird weiterhin erreicht, daß sich die Rohre bei Temperaturschwankungen ausdehnen oder zusammen-ziehen können, ohne daß die Rohre an. der Verbindungsstelle undicht werden, weil bei der Längsverschiebung-die hohe spezifische Flächenpressung erhalten bleibt: Das: eliastische Material wird zwar aus denn Poren und Materialvertiefungen heraus:gedrängt, füllt dann aber die Nachbarunebenheiten im Rohr sofort wieder aus.Since the required sealing is achieved with a slight tightening of the .A screw connection is reached, according to the invention, when tightened more strongly, the excess Force is destroyed by the fact that these further shear forces from other surfaces of the Sealing elements are added. The ring step is provided for this purpose. This at the same time prevents deformation if the pressure is too strong of the pipe to be sealed takes place. This is particularly important with thin-walled pipes. This also ensures that the tubes move in the event of temperature fluctuations be able to expand or contract without the tubes. the connection point leak because of the high specific surface pressure during longitudinal displacement What remains: The: elastic material is made up of pores and material depressions out: pushed, but then immediately fills the neighboring unevenness in the pipe.

Hierdurch entsteht der weitere Vorteil, daß man starre Rohrzwischenstücke aus einer Leitung einfach seitlich herausnehmen kann. Man lockert zweckmäßigerweise etwas die beiden Müttern. jedes der beiden, Rohrverbinder, um die Vorspannung -der hohen spezifischen Flächenpressung aufzuheben. Durch leichtes seitliches Schlagen an der vorderen Mutter wird. dann der ganze Rohrverbinder seitlich so weit verschoben, bis das herauszunehmende Rohrstück frei liegt. Beim: Einsetzen des neuen Zwischenr ohre@s kann -man die betreffenden Dichtungsringe durch neue ersetzen, um wieder die volle Vorspannung für die hohe spezifische Flächenpressung, also ohne stärkeres Anziehen :der Verschraubung, zu erreichen.This has the further advantage that there are rigid pipe spacers can easily be removed from the side of a line. It is expedient to loosen it something the two mothers. each of the two, pipe connectors to preload the cancel the high specific surface pressure. By tapping lightly from the side on the front nut. then the whole pipe connector is moved sideways so far, until the pipe to be removed is exposed. When: inserting the new intermediate ohre @ s can replace the sealing rings in question with new ones in order to restore the full preload for the high specific surface pressure, i.e. without a stronger one Tightening: the screw connection, reach.

Um die erfindungsgemäßen Rohrverbinder auch bei stark verrosteten Rohren mit tiefen und .großen Poren verwenden zu können, wird der Dichtring zweckmäßgerwe@ise doppelseitig gleichartig ausgebildet. Sollte durch die elastische Verformung nebst Fließen des Materials eine große und. tiefe Pore an der Dichtungsstelle nicht voll ausgefüllt werten, so wird durch die gleichartig wirkende Abdichtschneide zwischen Rohr, Dichtungsring und Mutter die Abdichtung ,erreicht.To the pipe connector according to the invention even with heavily rusted To be able to use pipes with deep and large pores, the sealing ring is more practical formed similarly on both sides. Should also be due to the elastic deformation Flow of the material a large and. deep pore at the sealing point not full are filled in, the similarly acting sealing edge between Pipe, sealing ring and nut that seal is achieved.

Die Zeichnung zeigt einige Beispiele für die Anwendung der Erfindung bei Rohranschlüssen an Apparate- und Geräteteilen und bei Einschraubung der Rohrverbyinder im Sinne von Rohranschlüssen direkt in den Apparateteil. In der Zeichnung bedeutet Abb. r einen Schnitt durch ein vollständiges Rohrverbindungsstück, Abb. 2 einen Ausschnitt gemäß Abb. r in vergrößerter Darstellung; Abb. 3 einen Schnitt gemäß Abb: 2 nach erfolgter Zusammenpressung des Dichtungsringes, woraus ersichtlich ist, welcher Materialanteil :durch die elastische Verformung und das Fließen des Materials in den Luftspalt zwischen Rohr, Dichtring und Rohrverbi.ndermittelstück eindringt, Abb. 4 einen Schnitt gemäß Abb: 2 bei Wahl einer anderen Formdes Dichtringes, wäbei die Überschüssige Schubkraft durch eine konische Fläche aufgenommen wird, Abli. 5 einen Schnitt gemäß Abb. 2, wobei für die überschüssige Schubkraft eine andere Form der Auffangfläche vorgesehen ist, Abb. 6 einen Schnitt gemäß Abb. i, wobei ein anderer Neigungswinkel- zur Erreichung der hohen spezifischen Flächenpressung gewählt ist, Abb. 7 und 8 Schnitte durch einen Rohrverbinder, wobei Dichtring und Verbindermittelstuck zu einem Stück vereinigt sind, Abb. 9 einen Schnitt entsprechend Abb. 7 oder 8, wobei der Dichrtri.ng und die Mutter eine körperliche Einheit bilden, Abb. io einen Schnitt gemäß Abb. i, wobei der Rohrverbinder seitlich verschoben isst, um ein Rohrzwi-schenstück seitlich herausnehmen zu können, Abb. i i einten Schnitt gemäß Abb. i, wobei aber der Rohrverbinder mit Innengewinde versehen ist, Abb. i2, 13 und 14 Schnitte durch Rohranschlüsse an Apparate- und Geräteteilen in verschiedenen Ausführungsformen.The drawing shows some examples of the application of the invention to pipe connections on apparatus and device parts and when screwing the pipe connector in the sense of pipe connections directly into the apparatus part. In the drawing, Fig. R is a section through a complete pipe connector, Fig. 2 is a detail according to Fig. R in an enlarged view; Fig. 3 is a section according to Fig: 2 after the sealing ring has been compressed, from which it can be seen what proportion of the material: penetrates into the air gap between the pipe, sealing ring and pipe connector center piece due to the elastic deformation and the flow of the material, Fig. 4 a section according to Fig: 2 when choosing a different shape of the sealing ring, while the excess thrust is absorbed by a conical surface, Abli. 5 shows a section according to Fig. 2, with a different shape of the collecting surface provided for the excess thrust, Fig. 6 a section according to Fig. I, with a different angle of inclination selected to achieve the high specific surface pressure, Figs. 7 and 8 Sections through a pipe connector, with the sealing ring and connector center piece being combined into one piece, Fig. 9 a section corresponding to Fig. 7 or 8, whereby the dichrtri.ng and the nut form a physical unit, Fig. 10 a section according to Fig. I, wherein the tubular connector attaches laterally to be able to remove rule piece Rohrzwi-laterally to one, fig ii einten section. as shown in Fig. i, but the pipe connector is provided with internal threads, Fig. i2, 13 and 14 are sections through tube connections to apparatus and Device parts in different embodiments.

Gemäß Abb. i und 2 werden zum Abdichten die Muttern ja und, ib auf dem Mittelstück 3 angezogen, wobei sich die Dichtringe 2a und 2b gegen: (das Mittelstück 3 und die Mutbern ja und. ib legen.According to fig. I and 2 the nuts ja and ib are opened for sealing tightened to the middle piece 3, the sealing rings 2a and 2b against: (the middle piece 3 and the nuts yes and. ib lay.

Entsprechend Abb. 3 werden,durch d=as Anziehen der Mutter ib die beiden ringförmigen Dichtungsschneiden 4 und 5 mit den Gegenstücken in enge Berührung gebracht, wobei eine hohe spezifische Flächenpressung entste=ht, d=ie eine zunächst elastische Verformung und dann ein Fließen des Materials bewirkt. Die schwarz gekennzeichneten ringförmigen Materialdreiecke 4 und 5 sind in die Luftspalte zwischen Rohr b, Dichtring 2b und Mittelstück 3 bzw. zwischen Rohr b, Dichtring 2b und Mutter ib getreten. Bei noch stärkerem Anziehen der Mutter ib wind die hierbei entstehende überschüssige Schubkraft durch die Kanten 6 und 7 (Ringstufen) aufgenommen, so daß ein Verquetschen des Dichtringes ab verhindert und damit das bekannte Einschnüren des Rohres b, auch bei dünnwandigen Rohren, unterbunden wird.According to Fig. 3, by tightening the nut ib, the two ring-shaped cutting edges 4 and 5 are brought into close contact with the counterparts, whereby a high specific surface pressure is created, i.e. an initially elastic deformation and then a flow of the Material causes. The ring-shaped material triangles 4 and 5 marked in black have entered the air gaps between pipe b, sealing ring 2b and middle piece 3 or between pipe b, sealing ring 2b and nut ib. When the nut ib is tightened even more, the resulting excess thrust force is absorbed by the edges 6 and 7 (ring steps), so that the sealing ring is prevented from squeezing and the known constriction of tube b, even with thin-walled tubes, is prevented.

Vorzugsweise bei größeren Rohrdurchmessern wird die überschüssige Schubkraft an Stelle der Auffangkanten 6 und 7 (Abt. 3) gemäß Abb. 4 durch Auffangkonen 8 und. 9 aufgenommen. In Abb. 5 sind an Stelle der konischen. Auffangflächen 8 und 9- stirnförmige Auffangflächen io und i i gewählt.The excess is preferably used for larger pipe diameters Thrust instead of the catching edges 6 and 7 (section 3) according to Fig. 4 through catching cones 8 and. 9 added. In Fig. 5 are in place of the conical. Collection areas 8 and 9- front-shaped collecting surfaces io and i i selected.

Die Auffangkanten 6 und 7 haben gegenüber den. anderen Auffangflächen 8 und 9 oder io und i i den Vorteil, daß der Übergang von der elastischen Verformung und dem nachfolgenden Fließen des Materials bis zu dem Auffangen der überschüssigen Schubkräfte nicht ruckartig vor sich geht, sonldern allmählich stattfindet.The collecting edges 6 and 7 have opposite the. other collecting areas 8 and 9 or io and i i have the advantage that the transition from elastic deformation and then flowing the material until the excess is collected Thrust is not jerky, but takes place gradually.

Abb. 6 veranschaulicht anders gewählte Berührungswinkel, um die hohe spezifische Flächenpressung zu erreichen.Fig. 6 illustrates contact angles chosen differently in order to achieve the high to achieve specific surface pressure.

Die Abb. 7 und 8 stellen. die Vereinigung des Dichtungsringes 2,11 mit dem Mittelstück 3 zu einem einzigen Teil dar, die Abb. 9 die Vereinigung des Dichtungsringes. 2b mitder Mutter ib.Figures 7 and 8 represent. the union of the sealing ring 2.11 with the middle piece 3 to a single part, Fig. 9 the union of the Sealing ring. 2b with the mother ib.

Das Herausnehmen bzw. Auswechseln. starrer Rohrstücke aus einer Leitung ist aus Abb. io ersichtlich. Nachdem die Mutter ib ganz abgeschraubt ist, schiebt man, das Mittelstück 3 durch leichte Schläge gegen die Stirnwand oder gegen den Sechskant i2 des Mittelstückes 3 so weit nach, links, bis d=as Ende des herauszunehmenden Rohreis b frei liegt. Diese seitliche Verschiebung kann auch dadurch durchgeführt werden, daß diebeiden Mutbern ja und ib etwas gelockert und d=ann der komplette Rohrverbinder durch seitliche Schläge beiseite geschoben wird. Nach dem Einfügendes neuen Rohrzwischenstückes wird der Rohrverbinder wieder in seine frühere Lage zurückgeschlagen, und die beiden Muttern ja und ib werden angezogen.Removal or replacement. rigid pipe sections from a line can be seen from Fig. io. After the nut ib is completely unscrewed, pushes man, the middle piece 3 by light hits against the end wall or against the Hexagon i2 of the middle piece 3 so far to the left, until the end of the one to be removed Paddy rice b is exposed. This lateral shift can also be carried out thereby that the two mothers yes and ib are loosened a little and then the complete one Pipe connector is pushed aside by side blows. After the insertion With the new pipe adapter, the pipe connector is pushed back into its previous position, and the two nuts ja and ib are tightened.

Abb. i i veranschaulicht einen Rohrverbinder mit Innengewinde am Mittelstück 3, wobei verschiedene Arten, der Abdichtung dargestellt sind.Fig. I i illustrates a pipe connector with an internal thread on the center piece 3, showing different types of sealing.

Die Abb. 12" 13 und 14 zeugen Rohranschlüsse an Apparate- und Geräteteilen 13, und zwar sowohl mit Außen- als auch mit Innengewinden, wobei diese Apparateteile 13 das Rohrverbindungsmittelstück 3 ersetzen.Fig. 12 "13 and 14 show pipe connections on apparatus and equipment parts 13, with both external and internal threads, these apparatus parts 13 replace the pipe connector 3.

Die Erfindung erstreckt sich naturgemäß .auch auf Rohre, .deren. Enden verstärkt oder verjüngt sind, beispielsweise durch Muffen., Flansche, Absätze od. dgl.The invention naturally extends to pipes, too. end up are reinforced or tapered, for example by sleeves., flanges, paragraphs od. like

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pipe connection or pipe connection using from after: the wedge principle counteracting sealing surfaces, if necessary with the interposition of, special sealing rings, @ characterized in that the sealing surfaces one. Form an angle with each other whose vertex is in or lies just above the surface of the pipe to be sealed. °

2. Connection or Connection according to claim i, characterized in that the angle is preferred 25 to 45 °.

3. connection or connection according to claim i and 2, characterized characterized in that the axially displaceable in the manufacture of the seal or at the same time .turning sealing element in the area of the apex under the tightening pressure effect by flowing the air gap between the pipe and or fill in the sheath.

4. Connection or connection according to claim i and the following, characterized in that at least one of the wedge surfaces serving the seal a stop, for example in the form of a ring step, has a; additional Prevents flow and prevents pipe deformation and causes., D-aß which in the case of desired or unwanted further attraction to each other connecting parts occurring compressive forces of. the stop surfaces in terms of Increase in the surface pressure formed between them. while improving the sealing effect added; will.

5. Connection or connection according to claim i and following, characterized in that when using a sealing ring this is designed identically on both sides.

6. Connection or connection according to An 4 a: 6 7 3 34 saying 5, characterized in that-_der you- - ß. Connection or connection according to Antu.ngsring with one of the counterparts, be it saying 7: characterized in that the pipe preventer center piece or device pipe connector center piece or the apparatus connection piece or the union nut is to be connected. Part of the internal thread and the associated 5 are united in a common whole, gt:; is. Nut has an external thread. 15th

7. Connection or connection after connection G. Connection according to claim z and following, spoke 6, characterized "that : the pipe- characterized in that the pipe connector .- preventive-piece with the device or, instead of the second, pipe connection, directly with the device connection screwed or verio united to form a common part with the apparatus part is. tying is - (- Fig. 1a to T4). 2o - Please refer to the sheet of drawings