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DE1256009B - Ball-bearing swivel joint for pipelines - Google Patents

Ball-bearing swivel joint for pipelines

Info

Publication number
DE1256009B
DE1256009B DEK59257A DEK0059257A DE1256009B DE 1256009 B DE1256009 B DE 1256009B DE K59257 A DEK59257 A DE K59257A DE K0059257 A DEK0059257 A DE K0059257A DE 1256009 B DE1256009 B DE 1256009B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
annular piston
ring
housing
bore extension
intermediate ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEK59257A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Kreidel
Dr Jur Hans Kreidel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JUR HANS KREIDEL DR
Original Assignee
JUR HANS KREIDEL DR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JUR HANS KREIDEL DR filed Critical JUR HANS KREIDEL DR
Priority to DEK59257A priority Critical patent/DE1256009B/en
Priority to AT353967A priority patent/AT277681B/en
Priority to CH556167A priority patent/CH475500A/en
Priority to NL6705730A priority patent/NL144724B/en
Priority to GB1919667A priority patent/GB1136874A/en
Priority to NO16790467A priority patent/NO117457B/no
Priority to FI133567A priority patent/FI49218C/en
Priority to FR105977A priority patent/FR92299E/en
Priority to BE698292D priority patent/BE698292A/xx
Priority to DK250167A priority patent/DK132671C/en
Priority to SE6727/67A priority patent/SE320233B/xx
Publication of DE1256009B publication Critical patent/DE1256009B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints; Joints allowing movement
    • F16L27/08Adjustable joints; Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
    • F16L27/0804Adjustable joints; Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another
    • F16L27/0808Adjustable joints; Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation
    • F16L27/0824Adjustable joints; Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation with ball or roller bearings
    • F16L27/0832Adjustable joints; Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation with ball or roller bearings having axial bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Description

DEUTSCHES WTTW^ PATENTAMTGERMAN WTTW ^ PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

DeutscheKl.: 47f-13 German class: 47f-13

Nummer: 1 256 009Number: 1 256 009

Aktenzeichen: K 59257 XII/47 fFile number: K 59257 XII / 47 f

J 256009 Anmeldetag: 14.Mail966J 256009 Filing date: May 14, 966

Auslegetag: 7. Dezember 1967Opened on: December 7, 1967

Gegenstand der Patentanmeldung K49369XII/47f (deutsche Auslegeschrift 1251 601) ist ein kugelgelagertes Drehgelenk, bestehend aus einem zweiteiligen Gehäuse und einem in dieses einzuführenden Anschlußstutzen, wobei dieser aus einem mit einem schmalen Kugellaufring versehenen Drehzapfen und einem auf dessen Außengewinde aufgeschraubten Rohranschlußstück besteht, die gegenseitige Abdichtung der in Wirkungsverbindung kommenden Stirnflächen des Drehzapfens und des Rohranschluß-Stückes durch eine Ringkantendichtung erfolgt, zwischen dem schmalen Kugellaufring und einem in radialem Abstand zu den Drehzapfen und dem Rohranschlußstück angeordneten, mit diesen Teilen eine Einheit bildenden zweiten Kugellaufring Kugeln vorgesehen sind, über ein Außengewinde des zweiten Kugellaufringes der Anschlußstutzen in ein Innengewinde des Gehäuses eingeschraubt ist, das Gehäuse eine dem Führungszapfen des Drehzapfens entsprechende Bohrungserweiterung aufweist, in welcher ein Ringkolben angeordnet ist, der über ein auf der Stirnwand der Bohrungserweiterung sich abstützendes Federelement gegen die hart und glatt ausgebildete Stirnfläche des Drehzapfens dichtend angedrückt wird.The subject of patent application K49369XII / 47f (German Auslegeschrift 1251 601) is a ball bearing Swivel joint, consisting of a two-part housing and one to be inserted into it Connection piece, which consists of a pivot pin provided with a narrow ball race and a pipe connector screwed onto its external thread, the mutual sealing the coming into operative connection end faces of the pivot pin and the pipe connection piece through a ring edge seal between the narrow ball race and an in radial distance from the pivot pin and the pipe connection piece arranged, with these parts a Unit-forming second ball race balls are provided via an external thread of the second Ball race of the connecting piece is screwed into an internal thread of the housing, the housing has a bore extension corresponding to the guide pin of the pivot pin, in which an annular piston is arranged, which is supported by a on the end wall of the bore extension The spring element is pressed sealingly against the hard and smooth end face of the pivot pin will.

Die Kantendichtung des Ringkolbens übernimmt das Dichthalten in der Axialrichtung, während die Abdichtung in Radialrichtung mit Hilfe eines in einer Außennut des Ringkolbens eingelegten Dichtringes aus elastischem Werkstoff erfolgt. Dabei hat sich gezeigt, daß insbesondere bei hohen Drücken die Abdichtung versagen kann, wenn der Dichtring aus elastischem Werkstoff in den Spalt zwischen dem Außendurchmesser des Ringkolbens und der Innenwand der zylindrischen Bohrungserweiterung gepreßt und durch Verschleiß beschädigt oder zerstört wird. Gleichzeitig wird dadurch der Ringkolben verklemmt und blockiert. Die Folge ist ein Versagen des Drehgelenks durch Undichte.The edge seal of the annular piston takes on the tight holding in the axial direction, while the Sealing in the radial direction with the aid of a sealing ring inserted in an outer groove of the annular piston made of elastic material. It has been shown that the seal is particularly effective at high pressures can fail if the sealing ring made of elastic material in the gap between the Outer diameter of the annular piston and the inner wall of the cylindrical bore extension pressed and is damaged or destroyed by wear and tear. At the same time, the ring piston is jammed as a result and blocked. The consequence is a failure of the swivel joint due to leaks.

Um den in flüssigen Medien, insbesondere im Hydrauliköl vorhandenen Schmutz, oft in Form kleinster Metallspäne, von der dichtenden Gleitstelle zwischen dem Ringkolben und der diesem anliegenden Gleitfläche des drehenden Teils fernzuhalten, welche hier zu Undichtigkeiten und vorzeitigem Verschleiß an der Dichtstelle führen, wurden Schmutzfänger vorgesehen, was einen erheblichen Aufwand bedingte. To remove the dirt present in liquid media, especially in hydraulic oil, often in the form of the smallest Metal chips, from the sealing sliding point between the annular piston and the adjacent one Keep away from the sliding surface of the rotating part, which can lead to leaks and premature wear lead at the sealing point, dirt traps were provided, which required considerable effort.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die geschilderten Nachteile zu beseitigen und gleichzeitig bei weitaus geringerem Herstellungsaufwand die Lebensdauer der Drehgelenke zu erhöhen Kugelgelagertes Drehgelenk für RohrleitungenThe present invention has set itself the task of eliminating the disadvantages and at the same time to increase the service life of the swivel joints with much less manufacturing effort Ball bearing swivel joint for pipelines

Zusatz zur Anmeldung: K 49369 XII/47 f—
Auslegeschrift 1251 601
Addition to registration: K 49369 XII / 47 f—
Interpretation document 1251 601

Anmelder:
Hans Kreidel,
Applicant:
Hans Kreidel,

Dr. jur. Hans Kreidel, Wiesbaden, Adelheidstr. 30Dr. jur. Hans Kreidel, Wiesbaden, Adelheidstr. 30th

Als Erfinder benannt:
Hans Kreidel,
Named as inventor:
Hans Kreidel,

Dr. jur. Hans Kreidel, WiesbadenDr. jur. Hans Kreidel, Wiesbaden

sowie die unbedingte Sicherheit der Funktion auch bei hohen und höchsten Drücken zu gewährleisten.as well as to ensure the unconditional safety of the function even at high and extremely high pressures.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, als Federelement ein an sich bekanntes elastisches Ringkissen vorzusehen, das sich gegen die Stirnwand der Bohrungserweiterung und deren zylindrische Innenwand sowie die rückseitige Stirnfläche des Ringkolbens mit Vorspannung anpreßt, wobei ein Teil der Anlagefläche am Ringkolben die Seitenfläche eines Zwischenringes bildet, der einen am Ringkolben angearbeiteten Hals mit Spiel überfaßt und satt an der Wand der Bohrungserweiterung anliegt. Der Zwischenring verhindert bei Druckbeaufschlagung ein Eindringen des elastischen Ringkissens zwischen Kammerwand und Ringkolben und damit den Verschleiß des ersteren. Eine lippenartige Ausbildung der Dichtkante an der Stirnseite des Ringkolbens kann zusätzlich als Schmutzabweiser dienen, wodurch sich die Verwendung von besonderen Schmutzfängern oder Filtern erübrigt.To solve this problem, it is proposed that a known elastic spring element be used as the spring element Provide ring cushion that is against the end wall of the bore extension and its cylindrical inner wall as well as the rear face of the annular piston presses with preload, with part of the Contact surface on the annular piston forms the side surface of an intermediate ring, which is one on the annular piston attached neck covered with play and fits snugly against the wall of the bore extension. The intermediate ring prevents the elastic ring cushion from penetrating between Chamber wall and ring piston and thus the wear and tear of the former. A lip-like education the sealing edge on the face of the annular piston can also serve as a dirt deflector, whereby the use of special dirt traps or filters is unnecessary.

Nach einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung entspricht dieser Forderung am besten eine Ringdichtkante mit dreieckigem Profil, dessen innerer Schenkel parallel zur Drehachse und dessen äußerer Schenkel in einem spitzen Winkel dazu verläuft, während die Stirnwand des Ringkolbens selbst die Basis bildet. Dadurch wird etwaiger Schmutz im Leitungsmedium abgelenkt. Auf diese Weise wird eine unter allen Umständen und Drücken sichere und dichte Überleitung eines Mediums ermöglicht, wobei die Dichtung selbst eine hohe Lebensdauer besitzt. According to an advantageous further development of the invention, this requirement is best met a ring sealing edge with a triangular profile, whose inner leg is parallel to the axis of rotation and whose outer leg runs at an acute angle to it, while the end wall of the annular piston itself forms the basis. This deflects any dirt in the pipe medium. That way will enables a safe and tight transfer of a medium under all circumstances and pressures, the seal itself has a long service life.

709 707/315709 707/315

Claims (2)

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 den mit dem Gehäuse zusammengeschraubten Drehkörper mit Winkelrohranschluß, zur Hälfte im Schnitt, zur Hälfte in Ansicht, und Fig.2 herausgezeichnet aus dem mit strichpunktierter Kreislinie in F i g. 1 gekennzeichneten Gehiet und in größerem Maßstab die erfindungsgemäß abgewandelte Dichtungsanordnung. Der Kugellaufring 1 haltert mit dem Gegenlaufring am Drehzapfen 2 die Kugelreihe 3, wobei das Winkelrohranschlußstück 4 durch das Gewinde 5 mit dem Drehzapfen 2 eine Einheit bildet und dicht zusammengeschraubt ist. Dieser so entstandene Drehkörper ist mittels Außengewinde 6 des Kugellaufringes 1 in das Gehäuse 7 eingeschraubt. Die Dichtung zwischen Drehkörper und Gehäuse 7 ist in der zylindrischen Bohrungserweiterung 9 desselben eingebaut. Diese Dichtung ist Gegenstand der Erfindung. In dieser Bohrungserweiterung 9 sitzt — wie bei der Hauptpatentanmeldung — mit Radialspiel der Ringkolben 10. Dieser liegt mit seiner einseitig am Außenrand angebrachten Dichtkante 11 der schwach kegelig nach innen verlaufenden harten und glatten Stirnseite 12 des Drehzapfens 2 an. Am Ringkolben 10 ist, beginnend an der Außenkante seiner entgegengesetzt liegenden Stirnfläche, ein Hals vorgesehen, der von einem Zwischenring 13 überfaßt wird. Dieser Zwischenring 13 liegt der Innenwand der Bohrungserweiterung 9 satt an und fluchtet mit seiner Außenfläche etwa mit der zugeordneten Stirnfläche des Ringkolbens 10. Der Raum der Bohrungserweiterung 9 zwischen dem Ringkolben mit Zwischenring einerseits und der Anschlußbohrung 8 andererseits wird erfindungsgemäß ausgefüllt durch das elastische Ringkissen 14, das sich im Ausgangszustand gegen den Boden der Bohrungserweiterung 9 und deren Innenwand sowie die anliegenden Stirnwände des Ringkolbens 10 und des Zwischenringes 13 mit Vorspannung anlegt. Dieses elastische Ringkissen 14 drückt damit den Ringkolben 10 mit seiner Dichtkante 11 stets etwa in Axialrichtung gegen die Stirnseite des Drehzapfens 2 und bewirkt zugleich die Abdichtung in Radialrichtung, wobei der Zwischenring 13 den Verschleiß des Ringkissens verhindert, ohne daß das Radialspiel zwischen Ringkolben 10 und Zwischenring 13 beeinträchtigt ist, so daß die für die sichere Funktion der Abdichtung erforderliche Einstell- und Anpassungsmöglichkeit des Ring- kolbens 10 gegenüber der schwach kegelig nach innen geneigten Stirnfläche 12 des Drehzapfens 2 gewährleistet ist. Patentansprüche:An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail below. It shows F i g. 1 the rotating body with angled pipe connection screwed together with the housing, half in section, half in view, and FIG. 2 drawn out of the circular line in FIG. 1 and, on a larger scale, the modified sealing arrangement according to the invention. The ball race 1 holds the row of balls 3 with the mating ring on the pivot 2, the angled pipe connection piece 4 forming a unit with the pivot 2 through the thread 5 and being screwed tightly together. This rotating body thus created is screwed into the housing 7 by means of an external thread 6 of the ball race 1. The seal between the rotating body and the housing 7 is installed in the cylindrical bore extension 9 of the same. This seal is the subject of the invention. In this bore extension 9 sits - as in the main patent application - the annular piston 10 with radial play. On the annular piston 10, starting at the outer edge of its opposite end face, a neck is provided which is covered by an intermediate ring 13. This intermediate ring 13 lies snugly against the inner wall of the bore extension 9 and is aligned with its outer surface approximately with the associated end face of the annular piston 10. The space of the bore extension 9 between the annular piston with intermediate ring on the one hand and the connection bore 8 on the other hand is filled according to the invention by the elastic annular cushion 14, which in the initial state rests against the bottom of the bore extension 9 and its inner wall as well as the abutting end walls of the annular piston 10 and the intermediate ring 13 with prestress. This elastic ring cushion 14 thus always presses the ring piston 10 with its sealing edge 11 approximately in the axial direction against the end face of the pivot 2 and at the same time seals in the radial direction, the intermediate ring 13 preventing wear of the ring cushion without the radial play between the ring piston 10 and the intermediate ring 13 is impaired, so that the adjustment and adaptability of the annular piston 10, which is necessary for the reliable functioning of the seal, is ensured with respect to the slightly conical inwardly inclined end face 12 of the pivot pin 2. Patent claims: 1. Kugelgelagertes Drehgelenk für Rohrleitungen, bestehend aus einem zweiteiligen Gehäuse und einem in dieses einzuführenden Anschlußstutzen, wobei dieser aus einem mit einem schmalen Kugellaufring versehenen Drehzapfen und einem auf dessen Außengewinde aufgeschraubten Rohranschlußstück besteht, die gegenseitige Abdichtung der in Wirkungsverbindung kommenden Stirnflächen des Drehzapfens und des Rohranschlußstückes durch eine Ringkantendichtung erfolgt, zwischen dem schmalen Kugellaufring und einem in radialem Abstand zu dem Drehzapfen und dem Rohranschlußstück angeordneten, mit diesen Teilen eine Einheit bildenden zweiten Kugellaufring Kugeln vorgesehen sind, über ein Außengewinde des zweiten Kugellaufringes der Anschlußstutzen in ein Innengewinde des Gehäuses eingeschraubt ist, das Gehäuse eine dem Führungszapfen des Drehzapfens entsprechende Bohrungserweiterung aufweist, in welcher ein Ringkolben angeordnet ist, der über ein auf der Stirnwand der Bohrungserweiterung sich abstützendes Federelement gegen die hart und glatt ausgebildete Stirnfläche des Drehzapfens dichtend angedrückt wird, nach Patentanmeldung K 49369 XII/47f (deutsche Auslegeschrift 1251601), dadurch gekennzeichnet, daß als Federelement ein an sich bekanntes elastisches Ringkissen (14) vorgesehen ist, das sich gegen die Stirnwand der Bohrungserweiterung (9) und deren zylindrische Innenwand sowie die rückseitige Stirnfläche des Ringkolbens (10) mit Vorspannung anpreßt, wobei ein Teil der Anlagefläche am Ringkolben die Seitenfläche eines Zwischenringes (13) bildet, der einen am Ringkolben angearbeiteten Hals mit Spiel überfaßt und satt an der Wand der Bohrungserweiterung anliegt.1. Ball-bearing swivel joint for pipelines, consisting of a two-part housing and a connecting piece to be inserted into this, which consists of a pivot pin provided with a narrow ball race and a pipe connector screwed onto its external thread, the mutual sealing of the end faces of the pivot pin and the Pipe connection piece takes place through an annular edge seal, between the narrow ball race and a radial distance from the pivot and the pipe connector, with these parts forming a unit forming second ball race balls are provided, via an external thread of the second ball race, the connection piece is screwed into an internal thread of the housing , the housing has a bore extension corresponding to the guide pin of the pivot pin, in which an annular piston is arranged, which is supported via a on the end wall of the bore extension The spring element is pressed sealingly against the hard and smooth end face of the pivot pin, according to patent application K 49369 XII / 47f (German Auslegeschrift 1251601), characterized in that a known elastic ring cushion (14) is provided as the spring element, which is against the end wall the bore enlargement (9) and its cylindrical inner wall as well as the rear face of the annular piston (10) presses with preload, with part of the contact surface on the annular piston forming the side surface of an intermediate ring (13) which grips a neck attached to the annular piston with play and fits snugly the wall of the bore extension rests. 2. Kugelgelagertes Drehgelenk für Rohrleitungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Dichtkante (11) am Außenrand des Ringkolbens (10) einem Winkel entspricht, dessen innerer Schenkel parallel zur Drehachse und der äußere Schenkel in einem spitzen Winkel dazu verläuft.2. Ball-bearing swivel joint for pipelines according to claim 1, characterized in that the profile of the sealing edge (11) on the outer edge of the annular piston (10) corresponds to an angle whose inner leg extends parallel to the axis of rotation and the outer leg at an acute angle thereto. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 707/315 11.67 © Bundesdruckerei Berlin709 707/315 11.67 © Bundesdruckerei Berlin
DEK59257A 1963-04-03 1966-05-14 Ball-bearing swivel joint for pipelines Pending DE1256009B (en)

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