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DE1260898B - Connection of two mutually rotatable pipes that interlock with a socket and socket while maintaining an annular gap - Google Patents

Connection of two mutually rotatable pipes that interlock with a socket and socket while maintaining an annular gap

Info

Publication number
DE1260898B
DE1260898B DEF39476A DEF0039476A DE1260898B DE 1260898 B DE1260898 B DE 1260898B DE F39476 A DEF39476 A DE F39476A DE F0039476 A DEF0039476 A DE F0039476A DE 1260898 B DE1260898 B DE 1260898B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
socket
wall
gap
seal
annular groove
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
DEF39476A
Other languages
German (de)
Inventor
Kenneth Johnson Downs
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.)
FMC Corp
Original Assignee
FMC Corp
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 FMC Corp filed Critical FMC Corp
Publication of DE1260898B publication Critical patent/DE1260898B/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F16L27/0828Adjustable 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 radial bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints With Pressure Members (AREA)

Description

Verbindung zweier mit Stutzen und Muffe unter Wahrung eines Ringspaltes ineinandergreifender, gegeneinander drehbarer Rohre Die Erfindung betrifft die Verbindung zweier mit Stutzen und Muffe unter Wahrung eines Ringspaltes ineinandergreifender, gegeneinander drehbarer Rohre mit einer Hauptdichtung am Stoß zwischen Stutzen und Muffe und einer in dein Stutzen vorgesehenen, im Querschnitt rechteckigen Ringnut zur Aufnahme einer das Eindringen von Staub verhindernden Dichtung aus elastischem Werkstoff, die mit Vorspannung zwischen den radialen Wandungen der Ringnut liegt und eine an der Innenwand der Muffe elastisch anliegende und so den Spalt in zwei Ab- schnitte unterteilende Lippe aufweist, Eine derartige Verbindung ist bekannt. Bei der bekannten Ausführung ist die Dichtlippe durch einen diagonal in dem rechteckigen Grundkörper der elastischen Dichtung verlaufenden Einschnitt gebildet. Bei niedrigen Drücken wird diese Lippe nach innen gebogen und gestattet so das Entweichen dieser Drücke zur Atmosphäre. Wenn dagegen die Rohrverbindung für unter hohem Druck stehende Flüssigkeiten als Betriebsmedium Anwendung findet., dann wirktein derartig extrem hoher Druck augenblicklich auf die Staubdichtung. Versuche haben gezeigt, daß unter diesen Bedingungen die Lippe dicht gegen die Muffe gepreßt wird, weil sich der plötzlich entstehende hohe Druck über die ganze innere Radialwand der Dichtung auswirkt, so daß diese gegen die Außenwand und die Lippe gegen die Muffe gepreßt werden. Der Flüssigkeitsdruck wird daher nicht gelöst, sondern blockiert, was zu einem Auseinanderreißen der Rohrverbindung und zu ernstlichen Verletzungen in der Nähe stehender Bedienungspersonen führen kann.Connection of two mutually rotatable pipes interlocking with socket and socket while maintaining an annular gap rectangular cross-section annular groove for receiving a dust penetration preventing seal made of elastic material, which lies with prestress between the radial walls of the annular groove and has an elastically resting against the inner wall of the sleeve and so the gap into two exhaust sections dividing lip, a such a connection is known. In the known embodiment, the sealing lip is formed by an incision running diagonally in the rectangular base body of the elastic seal. At low pressures, this lip is bent inward, allowing these pressures to escape to the atmosphere. If, on the other hand, the pipe connection is used as the operating medium for liquids under high pressure, then such extremely high pressure acts instantaneously on the dust seal. Experiments have shown that under these conditions the lip is pressed tightly against the socket, because the sudden high pressure acts over the entire inner radial wall of the seal, so that these are pressed against the outer wall and the lip against the socket. The fluid pressure is therefore not released, but blocked, which can lead to the pipe connection tearing apart and serious injuries to nearby operators.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung der erwähnten bekannten Art so auszubilden, daß für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit als Betriebsmedium dieser hohe Druck entweichen kann und so ein Auseinanderreißen der Rohrverbindung verhindert wird.The invention is based on the object of providing a compound of the aforementioned known type so that for liquid under high pressure as This high pressure can escape the operating medium and thus tear the Pipe connection is prevented.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daä die vpn einer Umfangswand ausgehende Staubdichtung einen mit der freien Mündung des Spaltes kommunizierenden Hohlraum besitzt, der bei einem durch Versagen der Hauptdichtung in dem inneren Ab- schnitt des Spaltes entstehenden Druck die Bildung eines Strömungsweges zwischen dem Dichtungskörper einerseits -and der inneren Radialwand der Ringnut sowie deren Boden andererseits ermöglicht, wobei die genannte Lippe an der Innenwand der Muffe angelegt bleibt.The solution of the task is daae the vpn a peripheral wall outgoing dust seal has an outlet communicating with the open mouth of the gap cavity with a through failure of the main seal in the inner exhaust of the gap resulting pressure cut the formation of a flow path between the seal body on the one hand -and the inner radial wall of the annular groove and its bottom on the other hand, the said lip remains applied to the inner wall of the sleeve.

Der Hohlraum des Staubdichtungskörpers wird zweckmäßig durch eine konisch von innen nach außen verlaufende Flanke und durch eine äußere, radial verlaufende Flanke begrenzt. In der äußeren Begrenzungswand können radiale Aussparungen zur Herstellung der Verbindung des Hohlraumes mit dem äußeren, in das Freie mündenden Abschnitt des Ringspaltes vorgesehen sein.The cavity of the dust seal body is expediently by a conically from the inside to the outside running flank and by an outer, radially running flank Edge limited. In the outer boundary wall, radial recesses can be used Establishing the connection of the cavity with the outer, opening into the open Section of the annular gap may be provided.

Die Zeichnungen zeigen ein Beispiel, Es stellt dar F i g. 1 das eine Ausführungsbeispiel im Achsschnitt, F i g. 2 den Staubdichtungsring in Vorderansicht, F i g. 3 denselben Ring in Seitenansicht, F i g. 4 den Schnitt nach Linie 4-4 zu F i g. 2 im vergrößerten Maßstab, F i g. 5 den Schnitt nach Linie 5-5 zu F i g. 2 im vergrößerten Maßstab, F i g. 6 den Ring im gleichen Schnitt wie in F i g. 5 unter Hervorhebung der typischen Bezugsmaße, F i g. 7 einen vergrößerten Schnitt durch die Lagerstellen und die Staubdichtung während normaler Betriebsverhältnisse, F i g. 8 denselben Schnitt unter Darstellung der Wirkungsweise bei Auftreten eines Innendruckes -und F i g. 9 eine zweite Ausführungsforrn im Achsschnitt. Gemäß F i g. 1 umfaßt die ganz allgemein mit 10 bezeichnete Kupplung ein Rohr 12 mit einem Rohrstutzen N am Ende und ein Rohr 14 mit einer Muffe S am Ende. Der Rohrstutzen N ist das innere Glied und die Muffe S das äußere Glied eines Paares von teleskopartig ineinandergreifenden Teilen. Zwischen Muffe und Stutzen befindet sich ein- allgemein mit 16 bezeichnetes Wälz- oder Axiallager, das zugleich der Sicherung gegen relative Axialbewegung der beiden Teile dient. Das Lager 16 besteht gemäß Beispiel der F i g. 1 aus zwei Reihen von Kugellagern 20. Diese laufen in kreisförmigen Nuten 18 des Rohrstutzens N und in entsprechenden Nuten 19 der Muffe S. Um die Kugeln 20 einführen zu können, befindet sich in der Muffe eine mit Gewinde versehene Öffnung 22. Diese wird durch einen Gewindestöpsel 24 geschlossen, sobald die Kugeln in die Laufnuten 18 und 19 des Stutzens und der Muffe eingeführt sind. Der Stöpsel 24 ist mit einer Ringdichtung 26 und mit einem Schmiernippel 28 -versehen. Um zu erreichen, daß die von dem Stöpsel eingenommene Endstellung nicht kritisch wird, ist an der inneren Fläche desselben eine elastische Dichtungsscheibe 30 aus Kunststoff vorgesehen, in welcher sich eine Verlängerung der Laufnuten 19 durch die Kugeln 20 bildet, wenn die gekuppelten Teile gegeneinander verdreht werden.The drawings show an example, It shows F i g. 1 shows the one exemplary embodiment in axial section, FIG. 2 the dust sealing ring in front view, F i g. 3 the same ring in side view, F i g. 4 shows the section along line 4-4 to FIG . 2 on an enlarged scale, FIG. 5 shows the section along line 5-5 to FIG. 2 on an enlarged scale, FIG. 6 the ring in the same section as in FIG. 5 with emphasis on the typical reference dimensions, F i g. 7 shows an enlarged section through the bearing points and the dust seal during normal operating conditions, FIG. 8 the same section showing the mode of action when an internal pressure occurs and FIG . 9 shows a second embodiment in axial section. According to FIG. 1 , the coupling, generally designated 10 , comprises a pipe 12 with a pipe socket N at the end and a pipe 14 with a socket S at the end. The pipe socket N is the inner link and the socket S is the outer link of a pair of telescopically interlocking parts. Between the sleeve and the connecting piece there is a roller or axial bearing, generally designated 16 , which at the same time serves to secure against relative axial movement of the two parts. The bearing 16 consists according to the example of FIG. 1 from two rows of ball bearings 20. These run in circular grooves 18 of the pipe socket N and in corresponding grooves 19 of the sleeve S. To insert the balls 20, there is a threaded opening 22 in the sleeve The threaded plug 24 is closed as soon as the balls have been inserted into the grooves 18 and 19 of the connecting piece and the sleeve. The plug 24 is provided with an annular seal 26 and a lubricating nipple 28 . In order to ensure that the end position assumed by the plug does not become critical, an elastic sealing washer 30 made of plastic is provided on its inner surface, in which an extension of the running grooves 19 is formed by the balls 20 when the coupled parts are rotated against each other .

Zwischen den inneren Stirnflächen des Rohrstutzens N und der Muffe S befindet sich eine Hauptdichtung F, die dazu dient, Flüssigkeit unter Druck innerhalb der Rohrquerschnittes zu halten. Diese Hauptdichtung und die Art ihrer Montage bilden keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Es ist jede einem hohen inneren Druck gewachsene Dichtung brauchbar.Between the inner end faces of the pipe socket N and the socket S there is a main seal F, which serves to keep liquid under pressure within the pipe cross-section. This main seal and the manner in which it is mounted do not form part of the present invention. Any seal that can cope with high internal pressure can be used.

Der erfindungsgemäße Staubdichtungsring, der zugleich als Druckentlastungsventil ausgebildet ist, ist in F i g. 1 allgemein mit D bezeichnet. Dieser Dichtungsring befindet sich in einer Ringnut 34 in -dem äußeren Ende des Rohrstutzens N. Die Form dieses Ringes ist in F i g. 2 in Ansicht gezeichnet. Der Ring besteht aus natürlichem oder synthetischem Gummi oder gummiähnlichem Material. Wenn durch die gekuppelten Rohre Kohlenwasserstoff oder andere Lösungsmittel geleitet werden, so wird der Dichtungsring aus einem Werkstoff hergestellt, der durch die Lösungsmittel nicht angegriffen wird, z. B. aus Gumrnipolymer von Butadien und Akrylnitril (bekannt unter der Handelsmarke Hycar).The dust sealing ring according to the invention, which is also designed as a pressure relief valve, is shown in FIG. 1 generally denoted by D. This sealing ring is located in an annular groove 34 in the outer end of the pipe socket N. The shape of this ring is shown in FIG. 2 drawn in view. The ring is made of natural or synthetic rubber or rubber-like material. If hydrocarbons or other solvents are passed through the coupled pipes, the sealing ring is made of a material that is not attacked by the solvents, e.g. B. made of rubber polymer of butadiene and acrylonitrile (known under the trademark Hycar).

Gemäß den F i g. 4 und 5 besteht der Dichtungsring D aus einem Körper 40 von im allgemeinen rechteckigem Querschnitt. Der Körper 40 besitzt eine radiale Stirnseite 42, die an der radialen inneren Begrenzungsfläche der Ausnehmung 34 des Rohrstutzens anliegt. Die Stirnseite 42 des Dichtungsringkörpers ist glatt und weicht bei Einwirkung eines Druckes aus. Die axial äußere Stirnseite 44 des Körpers 40 verläuft im wesentlichen radial und bildet einen Sitz für den Ring, ohne abdichtend zu wirken. Der Ring D ist mit einem inneren Hohlraum 46 versehen, der begrenzt wird durch eine im wesentlichen konisch verlaufende Wandung 48, von der Stirnseite 42 ausgehend, und eine im wesentlichen radial verlaufende Wandung 49 nächst der Stirnseite 44.According to FIGS. 4 and 5 , the sealing ring D consists of a body 40 of generally rectangular cross-section. The body 40 has a radial end face 42 which rests against the radial inner boundary surface of the recess 34 of the pipe socket. The end face 42 of the sealing ring body is smooth and gives way when pressure is applied. The axially outer end face 44 of the body 40 extends essentially radially and forms a seat for the ring without having a sealing effect. The ring D is provided with an inner cavity 46 which is delimited by an essentially conically extending wall 48, starting from the end face 42, and a substantially radially extending wall 49 next to the end face 44.

Die Wandungen 42 und 48 bilden eine axiale innere Sitzlippe 50, die mit ihrer inneren Umfangsfläche 52 leicht elastisch auf dem Boden der Ausnehmung 34 des Rohrstutzens N liegt. Zwischen der Fläche 44 des Ringkörpers und der Begrenzungsfläche 49 der Ausnehmung 46 ist eine axiale äußere Sitzlippe 54 gebildet. Diese liegt mit ihrer inneren Umfangsfläche 56 auf dem Boden der Ausnehmung 34 des Stutzens N auf und trägt zur Zentrierung des Dichtungsringes D in der Ausnehmung des Rohrstutzens bei. Axial und radial nach außen von der äußeren Umfangswandung 58 des Körpers 40 erstreckt sich eine relativ dünne Staubdichtungslippe 60. Letztere wird begrenzt durch eine innere konische Fläche 62 und eine divergierend verlaufende äußere konische Fläche 64.The walls 42 and 48 form an axial inner seat lip 50, which lies with its inner circumferential surface 52 in a slightly elastic manner on the bottom of the recess 34 of the pipe socket N. An axially outer seat lip 54 is formed between the surface 44 of the ring body and the delimiting surface 49 of the recess 46. This rests with its inner circumferential surface 56 on the bottom of the recess 34 of the connecting piece N and contributes to the centering of the sealing ring D in the recess of the pipe connecting piece. A relatively thin dust sealing lip 60 extends axially and radially outward from the outer peripheral wall 58 of the body 40. The latter is delimited by an inner conical surface 62 and a diverging outer conical surface 64.

Um einen Flüssigkeitsstrom von der inneren Ausnehmung 46- des-Körpers 40 des - Dichtungsringes- zu ermöglichen, so daß der Dichtungsring den Druck innerhalb der Kupplung entlastet, ist eine Vielzahl von Nuten 68 in dem Körper 40 auf dessen Sitzfläche 44 angeordnet. Diese Nuten sind im Querschnitt halbkreisförmig und verlaufen im allgemeinen radial zu dem rechteckigen Körper 40.A liquid flow from the internal cavity 46 of the body 40 of the - to allow Dichtungsringes-, so that the sealing ring relieves the pressure within the clutch, a plurality of grooves 68 in the body 40 is located on its seating surface 44th These grooves are semicircular in cross-section and extend generally radially to the rectangular body 40.

F i g. 7 zeigt die Anordnung des Dichtungsringes D in der Ausnehmung 34 des Stutzens N und unter normalen Betriebsbedingungen. Der Ring D dient in diesem Fall der Abschirmung des Lagerbereiches gegen Staub, Schmutz und andere Fremdstoffe. Die Ausnehmung 34 ist von einer in Achsrichtung gesehen inneren radialen Wand 70 und einer in Achsrichtung gesehen äußeren radialen Wand 72 gebildet und hat einen ringsum laufenden Boden 74. Die Muffe S umgibt mit ihrer inneren Umfangsfläche 76 den Stutzen N dicht unter Wahrung eines Umfangsspaltes, der eine freie relative Drehung der Teile gegeneinander zuläßt. In der Stellung der F i g. 7 hat der Körper 40 des Staubdichtungsringes D in der Achsrichtung eine Breite a, die etwas größer ist als der axiale Abstand w zwischen den Wandungen 70 und 72 der Ringausnehmung 34. Wegen dieser Differenz sind, wenn der Ring D in die Nut 34 des Statzens N eingelegt wird, die Begrenzungsflächen 42 und 44 des Dichtungskörpers leicht zusammengedrückt, d. h., der Dichtungsring befindet sich mit leichter Vorspannung zwischen den Seitenwandungen 70 und 72 der Nut 34. Infolge der Elastizität des Körpers 40 und des Druckes, mit welchem dieser an der Wandung 70 anliegt, wird eine staubabschirmende Dichtung erzielt. Der Dichtungsring und die Teile des Rohrstutzens sind ferner so diinensioniert, daß die innere Umfangsfläche 52 der Sitzlippe 50 und die innere Umfangsfläche 56 der Sitzlippe 54 mit leichtem Druck an dem Grund oder Boden 74 der Ringnut 34 anliegen. Die staubdichtende Lippe 60 ist dabei durch die Wandfläche 76 der Muffe S leicht radial nach innen umgelenkt, so daß sie das Eindringen von Staub durch den Spalt zwischen Rohrstutzen N und Muffe S verhindert, jedoch eine radiale Drehung dieser beiden Teile zuläßt. Somit wirken die or gen die innere Umfangsfläche 76 der Muffe S angeg gedrückte Lippe 60, die gegen den Grund 74 der Nut 34 leicht angedrückte Fläche 52 der Lippe 54 und die gegen die Wandung 70 der Ringnut angedrückte Seitenwand 42 des Dichtungskörpers zusammen, um Staub und sonstige Fremdkörper von dem Lagerbereich abzuhalten. Das Eindringen von Fremdkörpern wird selbst dann noch verhindert, wenn solche die Dichtungszone zwischen der inneren Umfangsfläche 52 und dem Boden 74 der Ringnut über die radialen Öffnungen 68 und den Hohlraum 46 des Dichtungskörpers erreichen. - - F i g. 8 zeigt die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Staubdichtungsringes D für den Fall des Versagens der primären Flüssigkeitsdichtung F. In diesem Fall tritt die Flüssigkeit unter Druck zwischen den Stutzen und die Muffe der Kupplung rings um die Lagerstelle 16 ein und erreicht den Ring D. Dabei nimmt ein Teil der Flüssigkeit den Weg zwischen der Seitenwandung 42 des Dichtungsringes und der in axialer Richtung inneren Wandung 17 der Ringnut 34 des Rohrstutzens. Diese Flüssigkeit übt einen axialen Druck gegen die Fläche 42 aus, wie in F i g. 8 durch gestrichelte Pfeile p angedeutet ist. Der Druck bewegt die Seitenwandung 42 des Dichtungskörpers von der Wandung 70 der Ringnut 34 weg und verursacht so eine axiale Verkürzung des Körpers 40 des Dichtungsringes D. Da dieser teilweise in der Ringnut eingeengt ist, bewirkt die axiale Verkürzung ein »Fließen« des Gummimaterials, d. h., die Wandung 48 des Ringraumes 46 wird ausgebaucht. Ferner hat die axiale Verkürzung des Gummiringes eine Vergrößerung des Umfanges desselben nächst der Sitzlippe 52 zur Folge. Schließlich wird durch die Vergrößerung des Ringumfanges die Staubdichtungslippe 60 weiter umgelegt, so daß sie sich um die Umfangswandung 58 des Körpers 40 preßt. Gleichzeitig wird die Umfangsfläche 52 der Sitzlippe 50, die vorher mit leichtem Druck gegen den Grund oder Boden 74 der Ringnut 34 anlag, zurückgezogen. Die Einwirkung der Umfangsverlängerung des Dichtungsringes ist in F i g. 8 durch den gestrichelten senkrechten Pfeil v angedeutet. Als Ergebnis dieser Einwirkungen auf den Dichtungsring, nämlich der axialen Verkürzung des Gummikörpers und der resultierenden Umfangsverlängerung desselben öffnet sich ein Spalt g zwischen der Fläche 42 des Dichtungskörpers und der Wandung 70 der Ringnut sowie ein weiterer Spalt h zwischen der Umfangsfläche 52 der Sitzlippe 50 und dem Grund oder Boden 74 der Ringnut. Sobald sich diese beiden Spalte durch den Flüssigkeitsdruck auf dem Dichtungsring gebildet haben, kann die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in den Hohlraum 46 und von hier durch die radialen Kanäle oder Nuten 68 austreten. Dieser Flüssigkeitsstrom, der in F i g. 8 durch ausgezogene Pfeile angedeutet ist, entspannt den Druck in der Kupplung und läßt Flüssigkeit an die Atmosphäre ausströmen; die Flüssigkeit kann daher nicht mehr ihren vollen Druck auf die Rohrstutzenteile, insbesondere den Stöpsel 24 in diesem Stutzen ausüben.F i g. 7 shows the arrangement of the sealing ring D in the recess 34 of the connecting piece N and under normal operating conditions. In this case, the ring D serves to shield the storage area from dust, dirt and other foreign matter. The recess 34 is formed by a viewed in the axial direction of the inner radial wall 70 and a seen in the axial direction of the outer radial wall 72 and has a circumferentially continuing ground 74. The sleeve S surrounds with its inner circumferential surface 76 of the nozzle N densely while maintaining a circumferential gap, the allows a free relative rotation of the parts against each other. In the position of FIG. 7, the body 40 of dust seal ring D in the axial direction of a width a which is somewhat greater than the axial spacing w between the walls 70 and 72 of the annular recess 34. Because of this difference, when the ring D in the groove 34 of the Statzens N is inserted, the boundary surfaces 42 and 44 of the sealing body slightly compressed, d. That is, the sealing ring is located with a slight prestress between the side walls 70 and 72 of the groove 34. As a result of the elasticity of the body 40 and the pressure with which it rests on the wall 70 , a dust-shielding seal is achieved. The sealing ring and the parts of the pipe socket are also dimensioned such that the inner circumferential surface 52 of the seat lip 50 and the inner circumferential surface 56 of the seat lip 54 rest against the base or floor 74 of the annular groove 34 with slight pressure. The dust-sealing lip 60 is deflected slightly radially inwards by the wall surface 76 of the socket S , so that it prevents the penetration of dust through the gap between the pipe socket N and socket S , but allows these two parts to rotate radially. Thus, the or gene the inner circumferential surface 76 of the sleeve S angeg pressed lip 60, the surface 52 of the lip 54 pressed against the base 74 of the groove 34 and the side wall 42 of the sealing body pressed against the wall 70 of the annular groove work together to remove dust and to keep other foreign bodies out of the storage area. The penetration of foreign bodies is prevented even if they reach the sealing zone between the inner circumferential surface 52 and the bottom 74 of the annular groove via the radial openings 68 and the cavity 46 of the sealing body. - - F i g. 8 shows the mode of operation of the dust sealing ring D according to the invention in the event of failure of the primary liquid seal F. In this case, the liquid enters under pressure between the nozzle and the socket of the coupling around the bearing point 16 and reaches the ring D. In doing so, a part takes place of the liquid the path between the side wall 42 of the sealing ring and the axially inner wall 17 of the annular groove 34 of the pipe socket. This fluid exerts axial pressure against surface 42, as shown in FIG. 8 is indicated by dashed arrows p. The pressure moves the side wall 42 of the sealing body away from the wall 70 of the annular groove 34 and thus causes an axial shortening of the body 40 of the sealing ring D. Since this is partially constricted in the annular groove, the axial shortening causes the rubber material to "flow", i.e. . That is, the wall 48 of the annular space 46 is bulged. Furthermore, the axial shortening of the rubber ring results in an enlargement of the circumference of the same next to the seat lip 52 . Finally, by enlarging the circumference of the ring, the dust sealing lip 60 is folded over further so that it presses around the circumferential wall 58 of the body 40. At the same time, the circumferential surface 52 of the seat lip 50, which previously rested against the base 74 of the annular groove 34 with slight pressure, is withdrawn. The action of the circumferential extension of the sealing ring is shown in FIG . 8 indicated by the dashed vertical arrow v. As a result of these effects on the sealing ring, namely the axial shortening of the rubber body and the resulting circumferential lengthening of the same, a gap g opens between the surface 42 of the sealing body and the wall 70 of the annular groove and another gap h between the circumferential surface 52 of the seat lip 50 and the Bottom or bottom 74 of the annular groove. As soon as these two gaps have formed due to the liquid pressure on the sealing ring, the liquid under high pressure can exit into the cavity 46 and from here through the radial channels or grooves 68. This liquid flow, which is shown in FIG. 8 is indicated by solid arrows, relaxes the pressure in the coupling and allows liquid to flow out to the atmosphere; the liquid can therefore no longer exert its full pressure on the pipe socket parts, in particular the plug 24 in this socket.

Die drucknachlassende Ventilwirkung des Ringes D setzt sich fort, bis die Druckquelle durch ein Ventil od. dgl. abgeschaltet wird, und verhindert die Entstehung des vollen Druckes in der Kupplung. Damit wird die Gefahr gebannt, die auftritt, wenn Teile des Rohrstutzens, wie der Stöpsel 24 bzw. dessen Gewinde, zerbrochen werden. Wie ersichtlich, bewirkt, wenn auch die Staubdichtungslippe 60 zwischen den sie tragenden Ringkörper 40 und die umschließende Wandung 76 geklemmt wird und ein Austreten von Flüssigkeit über die Dichtungslippe 60 verhindert wird, die Umfangslängung des Dichtungsringes das Ausströmen von unter hohem Druck stehender Flüssigkeit. Da dieser in F i g. 8 erläuterte Vorgang tatsächlich eintritt, wurde durch Reihen von Untersuchungen mit Röntgenstrahlen in verschiedenen Staubdichtungen bestätigt.The pressure-decreasing valve action of the ring D continues until the pressure source is switched off by a valve or the like, and prevents full pressure from developing in the clutch. This avoids the danger that occurs when parts of the pipe socket, such as the plug 24 or its thread, are broken. As can be seen, caused when the dust seal lip 60 it is clamped 40 and the surrounding wall 76 between the bearing ring body and preventing leakage of fluid across the sealing lip 60, which Umfangslängung of the sealing ring the outflow of highly pressurized fluid. Since this in FIG. 8 actually occurs, was confirmed by a series of X-ray examinations in various dust seals.

Bei der Ausführungsform der F i g. 9 ist ein Kugellager mit zwei Reihen von Kugeln und zwei Laufringen zwischen dem Rohrstutzen und der Rohrmuffe verwendet.In the embodiment of FIG. 9 , a ball bearing with two rows of balls and two races is used between the pipe socket and the pipe socket.

Bei dieser abgewandelten Ausführungsform verbindet die allgemein mit 10 a bezeichnete Kupplung ein Rohr 12 a, das in einen aus mehreren Teilen zusammengesetzten Stutzen N 1 übergeht, und - ein zweites Rohr 14 a mit einer aus mehreren Elementen zusammengesetzten Muffe S 1. Der Stutzen N 1 hat einen Teil 80 mit einer Verlängerung 82, die ein Innengewinde aufweist und den Sitz für den inneren Laufring des Kugellagers 84 bildet. Dieses Lager ist ein Standardlager und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Um den inneren Laufring des Lagers 84 an der Verlängerung des Rohrstutzens zu halten, ist letzterer mit einer Manschette 86 versehen, die einen Ansatz 88 mit Außengewinde trägt. Dieser ist in das Innengewinde des Sitzes 82 für den inneren Laufring eingeschraubt. Die erwähnten Teile des Stutzens sind mit gegenüberliegenden Schultern versehen, die an den Stirnflächen des inneren Laufringes des Kugellagers 84 anliegen.In this modified embodiment, generally indicated at 10 a designated coupling a pipe connecting 12 a, which merges into a composite of several parts nozzles N 1, and - a second pipe 14 a with a composite of several elements sleeve S 1. The nozzle N 1 has a portion 80 with an extension 82 which is internally threaded and forms the seat for the inner race of the ball bearing 84. This bearing is a standard bearing and does not form part of the present invention. In order to hold the inner race of the bearing 84 on the extension of the pipe socket, the latter is provided with a sleeve 86 which carries a shoulder 88 with an external thread. This is screwed into the internal thread of the seat 82 for the inner race. The mentioned parts of the connecting piece are provided with opposing shoulders which bear against the end faces of the inner race of the ball bearing 84.

Die zusammengesetzte Muffe S 1 besteht aus einem Teil 92 mit einem Ansatz 94, der ein Außengewinde trägt und den äußeren Laufring des Lagers aufnimmt. Ferner besitzt die Muffe S 1 eine Manschette 96 mit einem Ansatz 98, der ein Innengewinde trägt und auf den Teil 94 aufgeschraubt ist. Das innere Ende der Rohrstutzens N 1 und das innere Ende der Muffe S 1 schließen eine primäre Flüssigkeitsdichtung F ein, die die gleiche Aufgabe hat wie die ebenso bezeichnete Dichtung der Ausführungsform der Fig. 1. The assembled sleeve S 1 consists of a part 92 with a shoulder 94 which carries an external thread and receives the outer race of the bearing. Furthermore, the sleeve S 1 has a sleeve 96 with an extension 98 which has an internal thread and is screwed onto the part 94. The inner end of the pipe socket N 1 and the inner end of the socket S 1 enclose a primary liquid seal F, which has the same function as the seal of the embodiment of FIG. 1, which is also labeled.

Ferner ist - ähnlich wie bei dieser Ausführungsform - der äußere Endteil des Rohrstutzens N 1 mit einer Ringnut102 versehen, die einen DichtungsringD aufnimmt, wie in ähnlicher Ausführung an Hand der F i g. 1 bis 8 erläutert. Auch bei der Ausführungsform der Fig. 9 arbeitet der Dichtungsring D in der Weise, daß bei Versagen der HauptdichtungF der in den Lagerteilen entstehende Flüssigkeitsdruck Durchströmspalte für die Flüssigkeit öffnet, wie an Hand der F i g. 8 beschrieben.Furthermore - similar to this embodiment - the outer end part of the pipe socket N 1 is provided with an annular groove 102 which receives a sealing ring D, as in a similar embodiment with reference to FIG . 1 to 8 explained. In the embodiment of FIG. 9 , too, the sealing ring D works in such a way that, if the main seal F fails, the liquid pressure arising in the bearing parts opens through-flow gaps for the liquid, as shown in FIG . 8 described.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten und beschriebenen Beispiele beschränkt.The invention is not limited to the drawn and described examples limited.

Claims (2)

Patentansprüche. 1. Verbindung zweier mit Stutzen und Muffe unter Wahrung eines Ringspaltes ineinandergreifender, gegeneinander drehbarer Rohre mit einer Hauptdichtung am Stoß zwischen Stutzen und Muffe und einer in dem Stutzen vorgesehenen, im Querschnitt rechteckigen Ringnut zur Aufnahme einer das Eindringen von Staub verhindernden Dichtung aus elastischem Werkstoff, die mit Vorspannung zwischen den radialen Wandungen der Ringnut liegt und eine an der Innenwand der Muffe elastisch anliegende und so den Spalt in zwei Abschnitte unterteilende Lippe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit als Betriebsmedium die von einer Umfangswand (58) ausgehende Staubdichtung (40) einen mit der freien Mündung des Spaltes kommunizierenden Hohlraum (46) besitzt, der bei einem durch Versagen der Hauptdichtung (F) in dem inneren Ab- schnitt des Spaltes entstehenden Druck (P) die Bildung eines Strömungsweges (g, h in F i g. 8) zwischen dem Dichtungskörper (40) einerseits und der inneren Radialwand (70) der Ringnut (34) sowie deren Boden (74) andererseits er# möglicht, wobei die genannte Lippe (64) an der Innenwand (76) der Muffe (S) angelegt bleibt. Claims. 1. Connection of two mutually rotatable pipes interlocking with socket and socket while maintaining an annular gap with a main seal at the joint between socket and socket and an annular groove provided in the socket with a rectangular cross-section to accommodate a seal made of elastic material to prevent the ingress of dust, which is pretensioned between the radial walls of the annular groove and has a lip that rests elastically on the inner wall of the sleeve and thus divides the gap into two sections, characterized in that the operating medium for fluid under high pressure is the one from a circumferential wall (58) dust seal (40) has a communicating with the free mouth of the gap cavity (46) g with a through failure of the main seal (F) in the inner section by section of the gap resulting pressure (P) forming a flow path (h in Fig. 8) between the sealing body (40) on the one hand and the in Neren radial wall (70) of the annular groove (34) and its bottom (74) on the other hand, he # made possible, said lip (64) remaining on the inner wall (76) of the sleeve (S) . 2. Einrichtung nach Ansppruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß der HoWraum (46) des Staubdichtungskörpers (40) durch eine konisch von innen nach außen verlaufende Flanke (48) und durch eine äußere, radial verlaufende Flanke (49) begrenzt ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Begrenzungswand (49) radiale Aussparungen (68) zur Herstellung der Verbindung des Hohlraumes (46) mit dem äußeren, in das Freie, mündenden Abschnitt des Ringspaltes vorgesehensind. in Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 975 575, 1082 784; österreichische Patentschrift Nr, 201953; USA,-Patentschrift Nr. 2 396 123. 2. A device according to Ansppruch 1, characterized indicates overall that the HoWraum (46) of the dust seal body (40) delimited by a conically from the inside outwards extending edge (48) and by an outer radial edge (49). 3. Device according to claim 1, characterized in that in the outer boundary wall (49) radial recesses (68) for establishing the connection of the cavity (46) with the outer, into the open, opening portion of the annular gap are provided. contemplated publications: German Patent No. 975 575, 1082 784;. Austrian Patent Specification No. 201 953; USA, Patent No. 2,396,123 .
DEF39476A 1962-04-16 1963-04-11 Connection of two mutually rotatable pipes that interlock with a socket and socket while maintaining an annular gap Pending DE1260898B (en)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2396123A (en) * 1942-03-16 1946-03-05 Chiksan Tool Company Fluid conducting swivel joint
AT201953B (en) * 1956-10-02 1959-02-10 Knorr-Bremse G. M. B. H.
DE1082784B (en) 1955-12-30 1960-06-02 Renault Sealing washer made of elastic material for an automatic valve
DE975575C (en) * 1954-04-29 1962-01-25 Spicer Hardy Ltd Seal for needle bearing

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