DE2016548A1

DE2016548A1 - Rohrverbindung mit Dichtung

Info

Publication number: DE2016548A1
Application number: DE19702016548
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-03-05
Filing date: 1970-04-01
Publication date: 1971-09-16
Also published as: US3633928A

Description

PATENTANWALT. ^D"^{1 BERLIN 33} 31 .März 1970

MANFRED MIEHB ^ΐ Diplom-Chemiker Telegramme: PATOCHEM BERLIN

US/15/1048

DOUGLAS SMITH 30 Highland Avenue, Rowayton, Connecticut, USA

Ronrverbindung mit Düitung

Zusammenfassung der ERfindung

Es wird eine Anordnung für das Zusammenhalten von zwei Rohrenden geschaffen, die wiederholten. Belastungen ausgesetzt sind, die dazu neigen, die Rohrenden in Umfangs-' richtung auseinander zuziehen, wodurch die Größe der Urafangsbewegung für eine gegebene Belastung dadurch verringert wird, daß die Enden die wellenförmigen Elementes nach oben auf sich selbst zurückgefaltet sind, Wodurch die Größe der Bewegung der Rohrenden für eine gegebene Schlageinwirkung verringert wird.

Die Erfindung betrifft Ronrverbindungen mit Dichtungen und insbesondere eine Anordnung, vermittels der eine strömungsmitteldichte Abdichtung der Verbindungsstellen von mechanisch verbundenen Rohrstücken erfolgt, die plötzlichen und erheblichen Schlageinwirkungen durch Produkte unterworfen werden, die durch die Rohre transportiert werden. Der Erfindungsgegenstand stellt eine Verbesserung das Gegenstandes nach der US-Patentschrift 3 240 dar.

Bei.dem Herstellen von Rohrverbindungen, die unter den angegebenen Bedingungen dicht sind, ist bisher üblicherweise eine Dichtungsanordnung der in der US-Patentschrift 3 240 501 gezeigten Art angewandt worden. Mach diesem Stand der Technik sind zwecks Erzielen einer einwandfreien Abdichtung die Enden des Dichtungselementes abgesenrägt ausgeführt, wie es z.B. in der Figur 1 der Zeicnnung dieser Patentschrift wiedergegeben ist.

Es wurae nun gefunden, daß es möglich ist, eine einwandfreie Verbindung onn-e Anwenden einer abgeschrägten Aus führungs form, zu erzielen, wodurch sien eine einfache und weniger kostspielige

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Bauart ergibt. Erfindungsgemäß ergeben sicn weitere Vorteile, die nit den genannten Stand der Tecnnik nicnt erzielt v/erden können.

Die Bauart naca den genannten Stand der Tecnnik berunt auf einen\ sogenannten Q-Ring und die vorliegende Erfindung benutzt ebenfalls einen O-Ring. In den Fig. 1, 2 und 3 der Zeicnnung der genannten U5-Patentscnrift sind die zu verbindenden Rohrenden durcn die Dezugszeicnen 1 und 2 gekennzeichnet. Das zum Zusaiunennalten dieser Teile angewandte Bauelement weist eine wellenförmige Bauart auf und trägt das Bezujszeicnen 29. In der Fig. 1 der US-Patentscnrift sind diezwei verbindenden Ronrenden 1 und 2 geringfügig getrennt gezeigt, wie es der Fall unter Scnlageinv/irkung ist, una naca der Fig. 2 stenen die Enden nicht unter Scnlag^inwirkung und in direkter Jerünrung miteinander. Wenn aucn die unter Scnlageinv/irkung erfolgende Trennung die Hone der VJellen 29 geringfügig verringert, wird docn die Diente der Verbindung naen der genannten US-Patentscnrift durca die abgesenrägte Ausfünrugnsform an den Enden des Bauelementes 29 erzielt. Die in der genannten US-Patentschrift angegebenen Eezugszeicnen 1, 2 und 29 werden aucn in der vorliegenden Beschreibung angewandt.

Erfindungaqernaß ist es nicht erforderlich, irgendeinen abgesenragt verlaufenden Einsatz der Enden des Bauelementes 29 vorzusenen, und man ersielt in einfaenerer VJeise eine dientere und bessere Verbinuung. Im folgenden wird kurz auf die rieuartigen Faktoren Hingewiesen, die anstelle der abgescnräijten Ausfünrungsforir. angewandt v/erden. Ξχη Faktor, der an die Stelle der abgesenrägten Ausfünrungsform tritt, ist ein Unterschied in der Größe des "Rückpralls". Somit weist das in Anwendung könnende "etall eine bestirabfes Größe aer elastizität auf, die in folgenden als Rückprall bezeiennet wird. In der Zeichnung ist der O-Ring allgemein duren aas Bezugszeichen 29 wiedergegeben und man sient, daß in demselben zwei Wellungen oder Biegungen vorliegen. Die innere Oberfläcne ist glatt, siehe z.B. die Figuren 3 oder 4. Diese elastizität des normalen O-Rings beläuft sicn auf O,O3S mn.

tirfindungsgemäß gelingt es onne Anwenden einer abgesenrägtsn Ausfüaruncjsforn, v/ie sie in d^r genannten US-Patent3cnrift anjegeben ist, ein;· größere Elastizität zu erzielen. Dies wird daduren erreient, daß die v/irksarae Ilöne des wellenförmigen Bauelementes

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wesentlicn geringer als nach dem Stand der Technik ausgeführt wird. Es wurde eine immer nocn mnter Anwenden eines O-Ringes ausgefünrte Bauart gefunden, die die wirksame Höiie des wellenförmigen Elementes auf 0,015 ram anstelle von 0,038 mm bei dem nerkömmlicnen O-P.ing verringert. Somit nänert sich die hier vorgescnlagene Bauart sehr stark an die Widerstandsfähigkeit, die dann erreicnt werden würde, wenn das wellenförmige Element eine gerade Linie wäre. Dieser Rückprall führt zu einer Abdichtungan einer flacnen Oberfläche anstelle der abgeschrägten Ausführungsform nacn dem genannten Stand der Technik. Es wird somit nunmehr Widerstandsfänigkeit gegen Sonlageinwirkung unter geringerer Bewegung eier Teile erzielt, 'dach der genannten US-Patentschrift würde sien der Rückprall bei einer typisenen Bauart auf 0,033 mm belaufen, wänrend der Rückprall bei der offenbarten Bauart sich auf 0,015 mm beläuft. Somit gelingt es erfindungsgemäß eine, wesentlicn größere Scnlageinwirkung unter geringerer Bewegung der Taile als nacn den genannten Stand der Tecnnik aufzunehmen. Dies stellt einen der wesentlichen erfindungsgemäß erzielten Vorteile dar. Hierdurch wird der Dicntung eine echte Elastizität vermittelt.

Erfindungsgemäß wird weiterhin kein Verstärkungselement angewandt, wie dies der Fall nach der genannten US-Patentschrift ist, und dies führt zu dem Vorteil, daß eine saubere Oberfläche oiine irgendwelche Zwiscnenräume vorliegt, in die das eingescnlossene Strömungsmittel möglicnerweise lecken könnte. Man ernält somit eine zufriedenstellendere Bauart, und die Elastizität wira verringert. Tatsacnlich nänert sich die Größe des Rückpralls aerjenigen, die dann erhalten werden würde, wenn das wellenförmige Element geradlinig wäre.

^T'ie in der beigefügten Zeichnung gezeigt, wird imme noch ein O-Ring mit einer glatten inneren Oberfläche angewandt, und somit raüssen sion die Kellen 2 8 nacn oben und außen nin -erstrecken. Vermittels praktischer Prüfungen wurde festgestellt, daß cann, wenn di? .'eilen nacn unten gerichtet sind, öie Anordnung zusar!i::enf il It. Vermittels der punktierten gekrümmten Linie 14 ist die Lage der anordnung in zusammengefallenen Zustand gezeigt. 3ei der Vorrichtung nacn dem Stand der Tecnnik tritt kein Zusarornenfallen oin„

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Ein Ausführungsbeispj.el der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher besenrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicnt im Querschnitt einer Seite von zwei Rohren, die mecnanisch mit der erfindungsgemäßen veränderlichen Bimetallverbindung verbunden sind, wobei die Teile miteinander verbunden gezeigt sind, d.h. nicht unter Schiageinwirkung;

Fig. 2 eine der Figur 1 ähnliche Ansicht und zeigt die Rohrenden unter Schlageinwirkung getrennt, wobei die Enden der erfindungsgemäßen Rohrvefbindung, wie ebenfalls in der Fig. 1 gezeigt, nacn oben auf sich selbst zurückgebogen sind;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines O-Rings, wie in der Fig. 1 und 2 angewandt, wobei die innere Oberfläcne des O-Rings glatt ist;

Fig. 4 ist eine Ansicht einer Seite des O-Rings, wie in der Fig. 1 und 2 angewandt, wobei die Enden desselben nach oben gewendet sind;

Fig. 5 eine Ansicht des wellenförmigen Elementes nach den Fig. 1 bis 4, wobei die Enden nach oben gewendet sind und hierdurch die wirksame Hone des wellenförmigen Elementes verringert wird;

Fig.6 die Rohrenden unter Schlageinwirkung voneinander getrennt, wobei die gestrichelte gekrümmte Linie eine radiale Durchmesservergrößerung des wellenförmigen Elementes zeigt, da die Enden desselben nacn unten gewendet sind, wodurcn die wirksame Höhe der Wellen vergrößert wird und die Anordnung in der weiter unten beschriebenen "eise zusammenbricht.

Wie weiter oben erläutert, besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, die Enden der zwei Rohre zusammenzuhalten, die unter den Schlageinwirkungen der normalen Benutzung eine Trennung über eine kurze Strecke erfahren können. Diese Schlageinwirkungen treten in einer derartigen Richtung auf, daß sich eine neigung zuir. Trennen der zwei Rohrenden über eine kurze Strecke ergibt. Macη dem Stand der Technik entsprechend der genannten US-Patentschrift werden diese Schlageinwirkungen entweder durch die abgeschrägte i\usfünrungsform der fnden dos wellenförmigen Eleivntes oder den P.aun aufgenommen, in den die abgeschrägten .ler-rte eingepaßt sind.

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In der vorliegenden Beschreibung wäisen die Rohrenden ebenfalls die Bezugszeichen 1 und 2, wie bei der genannten US-Patentschrift auf, und das gekrümmte Bauelement weist allgemein das Bezugszeichen 29 auf. Die einseinen Krümmungen tragen das Bezugszeichen 23. Es sind hier wenigstens zwei nach oben gerichtete Biegungen 28 in jedem gekrümmten Bauelement 29 gezeigt.

Sobald die Enden des gekrümmten Bauelementes nach oben gebogen werden, d.h. an der oberen Seite-auf sich selbst zurückgebogen werden, siehe z.B. die Figuren 1 und 2 unter Hinweis auf das Bezugszeicnen 10 wird die Höhe der Wellungen der Biegungen verringert. Dies ist erfindungsgemäß von Vorteil, wie es nunmehr erläutert wird. Es wurde nämlich gefunden, daß das, was man als einen Rückpralleffekt bezeichnen kann, sehr stark durch die Höhe der Wellen 23 beeinflußt wird, und wenn man z.B. alle anderen Bedingungen einheitlich aalt, ergibt sich für die vorliegende Erfindung eine Verringerung der Höhe des wellenförmigen Bauelementes praktisch soweit, daß sich eine gerade Linie ergibt, und dieselbe widersteht den Schlageinwirkungen, die dazu neigen die zwei Rohrenden zu trennen, fast in dem gleichen Ausmaß wie dies dann der Fall sein würde, wenn die Kurven geradlinig wären. Dies führt zu einer Anzahl an Vorteilen einschließlich insbesondere der Tatsache, daß der Dichtung eine echte Elastizität vermittelt wird. Es wurde z.B. gefunden, daß der herkömmliche O-Ring einen sogenannten Rückprall von lediglicn 0,038 mm aufweist, während.die erfindungsgemäß nach oben gebogenen Enden zu einer ecnten Elastizität führen, die sich auf 0,015 mm beläuft. Dies wird ohne Verlust der glatten inneren Ausführungsform des Q-Rings sowie geringerer Bewegung erzielt, die für jede gegebene Schlageinwirkung erforderlich ist. Dieser Rückpralleffekt ist wertvoll, da derselbe es ermöglicht, daß die Rohrenden in einer besser einregulierten Weise reagieren. Man sieht, daß bei dem Erfindungsgegenstand für eine gegebene Schlageinwirkung die erforderliche Bewegung wesentlich geringer ist. Da die Enden abgerundet sind, ergibt sich weiterhin eine Wirkung ähnlicn derjenigen eines nohlen und aus rostfreiem Stahl gefertigten O-Rings , der gegenüber dem O-Ring den Vorteil des Rückpralls besitzt. Es erfolgt eine Abdichtung an einer flachen

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Oberfläche anstelle an einer abgeschrägten oder geneigten Oberfläche. Dieser zusätzliche Rückprall ermöglicht die erneute Anwendung der Dicntung und ermöglicht weiterhin ein geringfügiges öffnen der Flanscne unter erneblicner Druckeinwirkung.

In der Fig. 6 ist die vvirkung des Wendens der Enden des erfindungsgemäßen Bauelementes nach unten anstelle nach oben wiedergegeben. Die Wirkung besteht darin, daß die Anordnung zusammenfällt, wie es aie gestricnelteLinie 14 zeigt, v/obei die Enden 10' bei dieser Ausfünrungsform nacn unten gefaltet sind.

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Claims

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Patentansprüche

fΐΓ) Anordnung zum Zusammenhalten von zwei Rohrenden, die wiedernolten Belastungen in Umfangsrichtung unterworfen sind, die dazu neigen, dieselben auseinanderzuziehen, dadurch g e k e η η zeicnnet, daß zwischen den zwei Rohrenden (1,2) ein gekrümmtes Bauelement (29) angeordnet ist, dessen Enden (10) auf sich selbst na da oben zurückgefaltet sind, dasselbe gewellt (28) ausgefünrt ist, wobei durch die nach oben gefünrte Biegung der Enden (10) eine Hönenverringerung dergestalt vorliegt, daß dike Hone des Bauelementes (29) geringer als die Hone der Rohrenden (1,2) ist.
2. Anordnung nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Faltung nacn oben der Enden (10) die Falthöne derselben __ in radialer Ricntung verringert ist, das Bauelement (12) einen O-Ring darstellt, wobei die Enden desselben eine größere Höhe als diejenigen des O-Ringes aufweisen.
3. Anordnung nacn Anspruch 1, dadurcn gekennzeicnnet, daß

die Blasdtizität der Enden (10) des Bauelementes (29) für' jede gegebene Schlageinwirkung geringer inder Hone als diejenige des O-Ringes ist, das Bauelement (29) eine bessere Elastizität als der O-Ring aufweist.
4. Anordnung nacn An'sprucn 3, dadurcn gekenn zeicnnet, daß die Enüen (10) des Bauelementes (29) eine Höhe von weniger als 0,0038 ram aufweisen, der O-Ring eine Höhe von 0,0075 mm besitzt, so daß ein größerer Widerstand gegenüber■SChlageinwirkung in Umfangsrichtung mit relativ verringerter Bewegung des Bauelementes (29) als wenn die gefalteten Ende eine gleiche Hone wie der O-Ring aufweisen,vorliegt.

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