DE1243475B - Rohrverbindung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F161

Deutsche KL: Al 1-9

Nummer: 1243475

Aktenzeichen: B 88467 ΧΠ/47 f

Anmeldetag: 12. August 1966

Auslegetag: 29. Juni 1967

Anmelder:

Karl BuIa, Lucens;

Hans Jossif Islikon (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt, Düsseldorf, Lindemannstr. 31

Als Erfinder benannt:
Karl BuIa, Lucens (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 2. Oktober 1965 (13 626)

Die Erfindung betrifft eine lösbare Rohrverbindung °

für Medien hoher Drücke und hoher Temperaturänderungsgeschwindigkeiten, bei der zwei glatte Metallrohre nahe ihren Enden Außenrillen aufweisen und mit Hilfe von auf die Rohrenden aufgebrachten, entsprechende Innenrillen· und äußere Keilflächen aufweisenden, längsgeschlitzten Klemmstücken durch eine Schraubverbindung stirnseitig gegeneinander-

gepreßt werden.
Es ist eine Rohrverbindung bekannt, welche wohl

die genannten gegenständlichen Merkmale aufweist, sich jedoch nicht für Medien hoher Temperaturänderungsgeschwindigkeiten eignet, da beim Auftreten von Temperaturunterschieden zwischen den Rohren und der Schraubverbindung die Vorspannung an den

Dichtflächen verlorengeht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine für Medien

hohen Drucks der Größenordnung 100 bar brauchbare, lösbare Rohrverbindung zu schaffen, die auch —

bei hohen Temperaturänderungsgeschwindigkeiten 20 2

dicht bleibt und somit in Anwendungsgebieten eingesetzt werden kann, die bisher der Schweißverbindung verbunden ist, in denen bei Temperaturschwankunvorbehalten waren. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, gen plastische Deformationen auftreten,
daß die stirnseitigen Kontaktflächen. der Rohrenden Bei einer dritten bekannten Rohrverbindung sind

in an sich bekannter Weise auf weniger als die 25 auf die zu verbindenden Rohrenden Hülsen aufge-Hälfte des Rohrwandquerschnittes verringert sind walzt, über welche die Rohrenden mittels ein Feder- und die Schraubverbindung in an sich bekannter element aufweisender Schraubverbindung gegenein-Weise als auftretende Längsdehnungen aufnehmen- andergezogen werden. Dieses Federelement hat die des Federelement ausgebildet ist, wobei dieses so Aufgabe, beim Lockerwerden der Verbindung ein dimensioniert ist, daß beim Anziehen der Schraub- 30 Walzmittel auf der konischen Hülse selbsttätig nachverbindung gleichzeitig mit einer Vorspannung eine zuziehen. Wegen guten Wärmeüberganges zwischen plastische Verformung an den Kontaktflächen ein- den einzelnen Teilen der Rohrverbindung soll diese tritt. sich für plötzliche und schroffe Temperaturwechsel

Versuche haben gezeigt, daß die angestrebte Wir- eignen. Für hohen Druck und schroffe Temperaturkung nur bei gleichzeitiger, nach der gegebenen 35 änderungen, die 100° C übersteigen, ist diese beRegel aufeinander abgestimmter Anwendung der an kannte Rohrverbindung jedoch unbrauchbar,
sich bekannten Maßnahmen eintritt. Das Schutzbe- Im Hinblick auf öfteres Lösen der Verbindung hat gehren richtet sich daher ausschließlich auf die be- es sich für die Erfindung als zweckmäßig erwiesen, schriebene Kombination von Merkmalen. die Stirnflächen der Rohre zu auszubilden, daß sie

Bei einer zweiten bekannten Rohrverbindung wer- 40 während des Vorspannvorganges bei Anwendung den ebenfalls zwei Rohrenden in Außenrillen gefaßt einer zunächst noch geringen Anpreßkraft sich prak- und durch eine Schraubverbindung stirnseitig gegen- tisch ausschließlich auf einer Kreislinie, mit steigeneinandergepreßt, wobei die stirnseitigen Kontakt- der Anpreßkraft — bei erst elastischer, später auch flächen auf weniger als die Hälfte des Rohrwand- plastischer Verformung ·— sich auf einer zunehmend querschnittes verringert sind. Auch diese Rohrver- 45 breiter werdenden Kreisringfläche berühren,
bindung eignet sich nicht für Medien hoher Tempe- Solche Verhältnisse werden erzielt, wenn — vor

raturänderungsgeschwindigkeiten, da ein Federelement in der Schraubverbindung fehlt. Selbst wenn ein solches angeordnet würde, könnte das Erfindungsziel noch nicht erreicht werden, da keine Kleromstücke so vorhanden sind, die Schraubverbindung vielmehr lediglich durch zwei Feingewinde mit den Rohrenden

dem Vorspannen — die stirnseitigen Kontaktflächen der Rohrenden zusammen eine Ringkerbe mit einem Spitzenwinkel von 0,5 bis 5° bilden.

In einer weiteren Verbesserung der Erfindung wird angestrebt, auf die Rohrverbindung wirkende Biegemomente unschädlich zu machen. Nachdem zwischen

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Claims (2)

1. 3 4

   den Rohrenden und der Schraubverbindung durch mittels Rechts-und Linksgewinde durch die Schraub-Anordnen von Klemmstücken bereits eine starre Ver- muffe 22 zusammengespannt sind. In Nabenpartien bindung gewährleistet ist, wird die Verbesserung da- 25 der Federelemente 20, 21 sind radiale Anbohrundurch erreicht, daß das Federelement wohl in axialer gen 26 zum Eingriff eines Festhalteschlüssels vorge-Richtung federnd, in allen anderen Richtungen da- 5 sehen, während die Schraubmuffe 22 am Umfang

   gegen möglichst starr ausgebildet wird. radiale Schlitze 23, an denen ein Schlüssel angesetzt

   Zu diesem Zweck sind die am stärksten nachgie- werden kann, aufweist.

   bigen Partien des Federelements — vorzugsweise Fig. 3 zeigt, vergrößert, einen schematisierten

   einen geschlossenen, hohlen Rotationskörper bil- Schnitt durch die Stirnenden der Rohre im Ausfüh-

   dend — möglichst weit von den Rohrachsen entfernt, io rungsbeispiel nach Fig.
2. 2. Das Ende des Rohres 1 mindestens aber außerhalb eines fiktiven, zu den weist einen einspringenden, das des Rohres 2 einen

   Rohren koaxialen Zylinders mit dem mittleren Rohr- ausspringenden Konus auf. Der halbe Spitzenwinkel

   durchmesser als Radius angeordnet. Ein solches des einspringenden Konusses ist um den Winkel β

   Federelement kann auch bei in axialer Richtung größer als der halbe Spitzenwinkel α des aussprin-

   großer Weichheit beträchtliche Biege- und Torsions- 15 genden Konus.

   momente aufnehmen, ohne daß die korrespondieren- Werden die Enden der Rohre 1 und 2 zusammen-

   den Deformationen und Spannungen an der Dicht- gesteckt, so tragen die Konen zunächst lediglich an

   fläche ins Gewicht fallen würden. Günstig hat sich der Innenkante. Mit steigendem Anpreßdruck ver-

   in dieser Beziehung ein Federelement nach Art enies breitert sich die Berührungsfläche, unter elastischer

   Wellrohrabschnittes erwiesen. 20 und plastischer Formänderung, nach außen.

   Die Erfindung ist durch die in der Zeichnung dar- Ein Vergleich der beiden Ausführungsformen nach

   gestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es Fig. 1 und 2 zeigt, daß die erstere den Vorteil des

   zeigt schnellen und leichten Einsteilens der Vorspannung

   Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Rohr- aufweist Voraussetzung dazu ist, daß die Federverbindung mit wellrohrartigem Federelement, 25 charakteristik des Federelementes 11 rechnerisch

   Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Rohr- oder empirisch vorausbestimmt wird. Das beim An-

   verbindung mit scheibenartigen Federelementen, ziehen der Rohrverbindung jeweils nötige Messen

   Fig. 3 beispielsweise einen Teilschnitt durch zwei der Federelementlänge läßt sich erleichtern, indem

   Rohrenden. ein geeignetes Längenmeßgerät befestigt wird, so daß

   In F i g. 1 sind zwei Rohrenden 1 und 2 dargestellt, 30 die Messung laufend vorgenommen werden kann,
   die mit ihren Stirnflächen 3 und 4 aneinanderstoßen. Die Ausführungsform nach F i g. 2 hat demgegen-Die Stirnfläche 3 ist plan, die Stirnfläche 4 dagegen über den Vorteil, daß, einmal eingestellt, die Vorleicht konisch ausspringend gestaltet. Der halbe richtung nach jedem Lösen wieder hart angezogen Spitzenwinkel des Konusses der Stirnfläche 4 beträgt werden kann, wobei sich ohne Messung stets prak-87°. Die Außenwand der Rohre 1 und 2 trägt nahe 35 tisch dieselbe Vorspannung ergibt. Überdies wirkt den Enden eine mit kreisförmigen Rillen 5 versehene sich bei dieser Variante günstig aus, daß sie etwas Zone. In diesen Rillen sitzen passend entsprechende steifer ist, da keine Gewindeflächen 10 im direkten Kämme von Klemmstücken 6. Diese sind an einer Kraftfluß liegen.

   Stelle des Umfanges geschlitzt, so daß sie zur Mon- Durch Abweichen von der symmetrischen Form tage mit einem Schraubenzieher gespreizt und über 40 sind gewisse Vereinfachungen möglich. So läßt sich das Rohrende auf die gerillte Zone aufgesetzt werden beispielsweise in Fig. 1 die linke Schraubmuffe 8 mit können. Über schlanke äußere Keilflächen 7 stehen dem Federelement vereinigt denken. Es wurden dadie Klemmstücke 6 mit Schraubmuffen 8 in Beruh- durch nicht nur die linke Gewindeverbindung 10, rung, die an ihrem einen Ende einen Sechskant 9 sondern auch die korrespondierenden Sechskante 9 aufweisen und über ein Rechts- bzw. Linksgewinde 45 und 13 entfallen. Nachteilig wäre jedoch, daß beim 10, 10' mit entsprechenden Gewraden eines Feder- Anziehen der nun um einen Teil reduzierten elementes 11 im Eingriff sind. Die nachgiebige Partie Schraubverbindung eine Drehung in einer der Konusdieses Federelementes 11 besteht aus einem Well- flächen 7 oder der Zonen der Rillen 5 auftreten rohrabschnitt, der sich im wesentlichen außerhalb würde. Beides aber wäre mit erhöhter Reibung Vereines fiktiven, zu den Rohren 1 und 2 koaxialen 50 bunden, und zudem würde ein Torsionsmoment auf Zylinders mit einem dem mittleren Rohrdurch- das eine der Rohrenden ausgeübt, was schon mit messer d_m entsprechenden Radius befindet. Die Rücksicht auf die Möglichkeit einer Beschädigung unterste Mantellinie dieses fiktiven Zylinders ist ver- der Stirnflächen 3 und 4 vermieden werden sollte, gleichsweise durch eine punktierte Linie 12 ange- Erfindungsgemäß wird daher der symmetrischen deutet. 55 Anordnung der Vorzug gegeben.

   Das Federelement 11 weist zur Montage beidseitig
   einen Sechskant 13 auf.

   Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der er- Patentansprüche:
   findungsgemäßen Rohrverbindung. Der Fig. 1 entsprechende Teile sind mit gleichen Ziffern bezeich- 60 1. Lösbare Rohrverbindung für Medien hoher net. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform weist Drücke und hoher Temperaturänderungsgeschwindie zweite an Stelle von zwei Schraubmufien und digkeiten, bei der zwei glatte Metallrohre nahe einem Federelement zwei Federelemente und eine ihren Enden Außenrillen aufweisen und mit Hilfe Schraubmuffe auf, wobei die scheibenartigen Feder- von auf die Rohrenden aufgebrachten, entspreelemente mit 20 und 21, die Schraubmufie mit 22 65 sprechende Innenrillen und äußere Keilflächen bezeichnet sind. Die Federelemente sind als leicht aufweisenden, längsgeschlitzten Klemmstücken konische Scheiben ausgebildet, die innen passend auf durch eine Schraubverbindung stirnseitig gegenden Konen der Klemmstücke6 aufsitzen und außen einandergepreßt werden, dadurch gekenn-