DE69613530T2

DE69613530T2 - Gewindeverbindung für Rohre

Info

Publication number: DE69613530T2
Application number: DE69613530T
Authority: DE
Inventors: Michihiko Iwamoto; Alain Lancry
Original assignee: Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Vallourec Oil and Gas France SAS; Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2016-09-24
Also published as: MX9604349A; SA96170323B1; NO316044B1; NO963941D0; SG47175A1; EP0767335A1; BR9603988A; US5687999A; NO963941L; GR3036726T3; DE69613530D1; ES2160787T3; JPH09126366A; JP3808562B2; ATE202624T1; JP2005214423A; UA28047C2; MY112340A; JP2006118720A; CA2185251A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbindungen oder Baueinheiten aus mittels Gewinde zu verbindenden Rohren und betrifft Rohre, die in der Industrie verwendet werden, und insbesondere Baueinheiten oder Schraubverbindungen, die in Strangleitungen für Rohrnetze oder für Leitungen röhrenförmiger Produktionsteile oder für eine Auskleidung zum Betreiben oder Erkunden oder Ausbeuten von Öl- oder Gasbohrlöchern verwendet werden, sowie auf Gewindebaueinheiten oder -zusammenfügungen, die für jeglichen Zweck verwendet werden, bei dem es notwendig ist, Rohrleitungen oder Rohrleitungsteile, beispielsweise in geothermischen Anlagen oder Dampfanlagen, zusammenzufügen. Die Gewindebaueinheit gemäß der Erfindung ist insbesondere nützlich bei der Zusammenfügung von Metallrohren, die für die Auskleidung von Öl- oder Gasbohrlöchern verwendet werden, wie im folgenden erläutert wird. Die Begriffe Baueinheit oder Verbindung oder Zusammenfügung werden im Text mit Ausnahme besonderer Kontexte mit derselben Bedeutung verwendet. Mit Röhren ist jeglicher Rohrtyp oder jegliche rohrförmige Komponente oder jedes rohrförmige Teil gemeint, das derzeit in der Industrie vorhanden ist oder naheliegenderweise verwendet wird, wobei diese Rohre im allgemeinen Metallrohre sind.
Es sind zahlreiche Typen von Baueinheiten für Erdöl oder Gas transportierende Rohre bekannt, die zufriedenstellende Ergebnisse im Hinblick auf mechanische Eigenschaften und Dichtigkeit selbst unter harten Verwendungsbedingungen liefern. Bestimmte dieser Baueinheiten umfassen die Verwendung von Rohren, die mit kegelstumpfförmigen Außengewinden an beiden Enden ausgerüstet sind, die mittels Kupplungen zusammengefügt werden, die entsprechende kegelstumpfförmige Innengewinde besitzen. Diese Montageart bietet den Vorteil, daß die beiden Komponenten der Baueinheit aufgrund des Vorhandenseins des festen Eingriffs, der zwischen dem Außengewinde und dem Innengewinde erzeugt werden kann, starr gemacht werden.
Der Außendurchmesser dieser Kupplungen ist jedoch größer als jener der entsprechenden Rohre, wobei dann, wenn diese Baueinheiten in Verbindung mit Auskleidungsrohren verwendet werden, das Bohren von Bohrlöchern mit erhöhtem Durchmesser erforderlich ist. Im Falle sehr tiefer Bohrlöcher mit einer Tiefe von mehr als 4000 Metern kann der Anfangsdurchmesser der ersten Auskleidungsstränge des Bohrlochs und folglich der Durchmesser des Bohrlochs in der Nähe der Oberfläche bei Verwendung dieser Kupplungen doppelt so groß sein, als er sein könnte, wenn schlanke Kupplungen mit einem Außendurchmesser verwendet würden, der nur geringfügig größer als die entsprechenden Rohre der Auskleidungsstränge ist.
Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, können Baueinheiten ohne Kupplung oder Hülse verwendet werden. In diesem Fall besitzen die rohrförmigen Elemente jeweils ein Ende mit Außengewinde und ein Ende mit Innengewinde, was eine schlanke Baueinheit ergibt. Diese Baueinheiten oder Verbindungen werden im Gegensatz zu Baueinheiten oder Verbindungen, die eine Kupplung oder eine Hülse verwenden, im allgemeinen integrale Baueinheiten oder integrale Verbindungen genannt.
Derartige integrale Baueinheiten sind im allgemeinen aus Rohren hergestellt, deren Durchmesser an dem dem Innengewinde entsprechenden Ende erweitert ist und deren Durchmesser an dem dem Außengewinde entsprechenden Ende reduziert ist. Dies geschieht, um in Dickenrichtung der Rohre ausreichend Material zur Verfügung zu haben, um die geometrische und die mechanische Festigkeit der Baueinheit, die die Rohre verbindet, zu gewährleisten.
Es ist ferner möglich, die Festigkeit der Stecker-Buchsen- Baueinheit durch Verwenden von Gewinden in zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten anstatt nur in einem einzigen zu verstärken, wobei sich die Abmessungen beim Übergang von einem Abschnitt zum anderen ändern. So beschreibt das US- Patent Nr. 4.624.488 eine Gewindebaueinheit mit zwei zylindrischen, nicht ineinandergreifenden Gewindeabschnitten mit verschiedenen Gewindedurchmessern und eher steilen konischen Dichtungsoberflächen (14º in bezug auf die Achse) an den Enden der Gewindeelemente. Dies ermöglicht die Anordnung eines zentralen ringförmigen Anschlags zwischen diesen beiden Abschnitten. Dieser Anschlag und diese steilen Dichtungsoberflächen ermöglichen die Erzielung einer ausreichenden Dichtigkeit der Gewinde unter gleichzeitiger Vermeidung eines übermäßigen Aufschraubens. Im Falle von Gewinden mit negativen Beanspruchungsflanken ermöglicht der Anschlag das Abdichten dieser Gewinde an ihren negativen Flanken und verringert so die Gefahr einer Extraktion aufgrund der Zugbeanspruchungswirkung, die mit anderen starken Drücken kombiniert oder nicht kombiniert sein kann.
Eine solche Gewindebaueinheit findet Anwendung auf Baueinheiten zwischen Rohren und Röhren mit schwerer Wandung und zwischen Rohren und Röhren mit stark angestauchten Rohrenden.
Das US-Patent Nr. 4.570.982 beschreibt eine ähnliche Baueinheit, die zwei Gewindeabschnitte umfaßt, deren Gewinde zylindrisch oder kegelstumpfförmig ist. Die Beanspruchungsflanken dieser Gewinde besitzen eine negative Neigung, während der Anschlag zwischen den Gewindeabschnitten eine Erzeugende hat, die in entgegengesetzter Richtung geneigt ist. An jedem Element ist in der Nähe des mittigen Anschlags eine Dichtungsoberfläche vorgesehen, um einen Metall-Metall-Dichtungskontakt aufgrund der kombinierten Wirkung des Anschlags und der negativen Beanspruchungsflanken zu gewährleisten.
Im Fall der beiden obenbeschriebenen Patente besitzt die Dicke jeder der beiden Komponenten in der Mittelzone auf seiten des Anschlags, wo der Durchmesser kleiner ist, einen Wert, der um die Höhe der Gewinde des benachbarten Gewindeabschnitts weiter verringert ist. Somit besitzt jede Komponente der Baueinheit eine Zone, die die kritische Dicke aufweist, die im Vergleich zu der Nennwanddicke der entsprechenden Komponente verringert ist.
Ein Weg zur Reduzierung der Höhe der kegelstumpfförmigen Gewinde am Ende der Komponenten einer Verbindung im Hinblick auf die Erhöhung der mechanischen Festigkeit hiervon ist in dem britischen Patent GB 1.587.836 beschrieben. In den Fig. 6 und 7 dieses Patents sind Gewindeenden zu sehen, die sogenannte verschwindende Gewindegänge aufweisen. Dieses Patent findet jedoch keine Anwendung auf die Herstellung dünner und sehr beständiger Baueinheiten.
Die Patentanmeldung PCT WO 93/ 18329 beschreibt eine Gewindebaueinheit für Rohre mit einer dichten Verbindung, die unter Verwendung einer stabilisierenden Mittelschulter geschaffen wird. Diese Baueinheit umfaßt zwei kegelstumpfförmige Gewinde, die relativ zueinander versetzt sind und wovon eines verschwindende Gewindegänge wenigstens an seinem in der Nähe der Mittelschulter befindlichen Ende aufweist. Wie in den Fig. 5 (A, B, C) oder 10 (A, B, C) gezeigt ist, ist jede Komponente der Mittelschulter in Form eines ringförmigen Hakens gefaltet, wobei die beiden Haken ineinander eindringen können. Gemäß der Beschreibung ermöglicht diese gegenseitige Eindringung die Erzeugung mehrerer enger Metall-Metall-Dichtungen hintereinander, die dann eine sehr gute Festigkeit aufrechterhalten. Die Verwendung verschwindender Gewindegänge erleichtert die Zusammenfügung durch Verringerung der Gefahr einer Hemmung der Außen- und Innengewinde und ermöglicht außerdem die Erhöhung des Nutzabschnitts jeder der beiden Komponenten der Baueinheit in der Nähe der Mittelzone. Darüber hinaus stabilisiert sie das Dichtungsvermögen der Mitteldichtung, da sie eine Begrenzung der Beanspruchungen schafft, die an den dünnen Wandabschnitten der Gewindeelemente erzeugt werden und die unerwünschte Biegemomente an den Dichtungsoberflächen hervorrufen können.
Obwohl die besondere und komplexe Struktur der Mittelschulter, die in dieser PCT-Patentanmeldung beschrieben ist, so beschaffen sein kann, daß sie eine doppelte Rolle als Anschlag und als Dichtung spielt, zeigt die Erfahrung, daß es schwierig ist, daß eine solche Komponente diese beiden Funktionen zufriedenstellend erfüllt. Tatsächlich muß nämlich ein Anschlag vorzugsweise eine hohe Festigkeit haben, wenn er den Vorschub des Steckelements in den Innenraum des Buchsenelements an einem bestimmten Punkt anhalten soll, um ein zu weitgehendes Aufschrauben zu verhindern. Dieses Ergebnis kann verhältnismäßig einfach erhalten werden, wenn sich der Mittelanschlag in einer Zone befindet, in der die beiden Komponenten der Baueinheiten einen großen Querschnitt haben und so ausgebildet sind, daß sie dicht miteinander verbunden sind. Um andererseits ein gutes Dichtungsvermögen zu erhalten, ist ein elastisches Festziehen der in Kontakt befindlichen Oberflächen erforderlich, weil andernfalls die Gefahr besteht, daß die Dichtigkeit lediglich durch plastische Verformung erhalten wird. In diesem Fall verliert die Verbindung im Verlauf aufeinanderfolgender Aufschraub- und Abschraubvorgänge schnell ihre Dichtungsqualitäten. Dieser Verlust der Dichtigkeit ist wesentlich durch die Tatsache bedingt, daß die Oberflächen durch Abrieb beschädigt werden.
Die obengenannte PCT-Patentanmeldung gibt an, daß die Verwendung von Schmiermitteln wie etwa API-Schmiermittel die Verbesserung des Dichtungsvermögens der Verbindung ermöglicht. Dieser Schmiermitteltyp hat jedoch den Nachteil, daß er insbesondere bei verhältnismäßig hohen Temperaturen Festkörperablagerungen in den ringförmigen Falten wie etwa jenen, die in den Fig. 5(A, B, C) gezeigt sind, zurückläßt. Diese Ablagerungen behindern dann eine korrekte Durchdringung der Haken. Ferner verwendet die in diesem PCT-Dokument beschriebene Gewindebaueinheit spezifische Gewindeformen, insbesondere in Form von Schwalbenschwänzen, die schwieriger und teuerer herzustellen und zu verwenden sind als Standard-Gewindeformen, die für diesen Anwendungstyp bekannt sind.
Angesichts dieser Probleme haben die Erfinder die Möglichkeit der Herstellung einer dünnen Gewindebaueinheit mit einer einfachen und wirksamen Struktur für Rohre, insbesondere für Erdöl transportierende Rohre und andere Rohre, die meist zum Bohren in großen Tiefen verwendet werden, in Betracht gezogen. Die Erfinder haben zunächst versucht, eine Mittelanschlag- Struktur so stark wie möglich im Hinblick auf eine Verformungsbeständigkeit auszubilden, um die Einstellung der Vorschubtiefe des Steckelements in das Buchsenelement mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen. In der Umgebung der Mittelzone der Baueinheit versuchten die Erfinder, eine kritische Dicke für die beiden Steck- und Buchsenelemente zu erhalten, die so groß wie möglich ist, indem sie auf Baueinheiten zurückgegriffen haben, deren Außendurchmesser nahe bei jenem (bündig) oder nur geringfügig größer (schlank) als jener eines Mittelabschnitts des Rohrkörpers ist, auf den die Baueinheit geschnitten wird. Der Außendurchmesser des Gehäuses einer schlanken Baueinheit ist beispielsweise nur 2 bis 3% größer als jener des Rohrkörpers.
Die Möglichkeit der Herstellung von Metall-Metall-Dichtungen, die außerdem gegenüber inneren und äußeren Überdrücken wirksam sind und insbesondere die Gewinde der Baueinheit auf ihrer gesamten Länge gegenüber dem Eindringen von von innen oder von außen kommenden Fluiden schützen können, wurde ebenfalls untersucht. Die Erfinder haben ferner die Möglichkeit erforscht, diesen Metall-Metall-Dichtungen die gewünschte Elastizität zu verleihen, so daß sie ihre Festigkeit trotz der elastischen Verformungen beibehalten, die sich aus dem Zug oder der axialen Kompression ergeben, die mit inneren oder äußeren Überdrücken oder selbst mit einer elastischen Biegung der Baueinheit in bezug auf ihre Achse kombiniert oder nicht kombiniert sein können.
Die Erfinder haben außerdem die Möglichkeit der Aufrechterhaltung dieser Art von Dichtung über viele Aufschraub- und Abschraubzyklen untersucht.
Schließlich haben die Erfinder die Möglichkeit untersucht, alle diese Ergebnisse mittels einfacher Bearbeitungsverfahren zu erzielen, die eine einfache Anbringung der Baueinheit in einem einzelnen Vorgang ermöglichen, wobei der Mittelanschlag nicht nur die Steuerung der mechanischen Dichtungsbedingungen der Baueinheit, sondern auch die Bedingungen für die Erhaltung des Dichtungsvermögens ermöglicht.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Schraubverbindung für Rohre des Typs mit integraler Verbindung zu schaffen, die einige oder alle der obigen Ergebnisse erzielt.
Die bündige oder schlanke Schraubverbindung, die zwei Rohre gemäß der Erfindung verbinden soll, besteht aus einem Steckelement und einem Buchsenelement, die an den Enden der zu verbindenden Rohre angeordnet sind. Das Steckelement ist mit einem Außengewinde versehen, während das Buchsenelement mit einem Innengewinde versehen ist, das dem Gewinde des Steckelements entspricht. Jedes dieser Gewinde besteht aus zwei radial verschobenen kegelstumpfförmigen Abschnitten, wobei die beiden Abschnitte jedes Elements durch eine ringförmige Anschlagoberfläche getrennt sind. Jeder Abschnitt ist an jedem seiner Enden mit verschwindenden Gewindegängen versehen.
Die Gewinde sind vorteilhaft aus Gewindegängen hergestellt, deren Beanspruchungsflanke eine negative Steigung besitzt.
Die Höhe der verschwindenden Gewinde in jeder Gewindeendzone ist durch die Konvergenz einer äußeren oder inneren kegelstumpfförmigen Fläche, die sich auf der Verlängerung eines Mittelabschnitts des Gewindes befindet, und durch eine innere oder äußere zylindrische Oberfläche parallel zur Achse des Rohrs begrenzt. Die Höhe der ringförmigen Anschlagoberfläche ist im wesentlichen gleich dem radialen Abstand zweier zylindrischer Oberflächen, die die Höhen der verschwindenden Gewindegänge in der Nähe der mittleren Anschlagoberfläche begrenzen. Am Ende des Aufschraubvorgangs bewirkt der Eingriff der Anschlagoberflächen der Steck- und Buchsenelemente das Abdichten der Beanspruchungsflanken der Außengewinde an den Innengewinden. Wenn diese Gewindegänge Beanspruchungsflanken mit negativen Winkeln besitzen, verstärkt die radiale Komponente der Festziehkraft die radiale Kohäsion der Steck- und Buchsenelemente aneinander. Die anschlagenden Anschlagoberflächen bilden einen schulterförmigen mittigen Anschlag. Der Ausdruck Anschlag oder Anschlagoberfläche oder Schulter wird im folgenden mit Ausnahme besonderer fallspezifischer Kontexte bedeutungsgleich verwendet.
Auf dem Steckelement und auf dem Buchsenelement in jeder der gewindefreien Zonen, die sich jenseits des Endes jedes der Gewindeabschnitte gegenüber der mittigen Anschlagoberfläche befinden, ist eine Dichtungsoberfläche angeordnet. Die beiden Dichtungsoberflächen, die sich auf derselben Seite des Mittelanschlags befinden, sind so dimensioniert, positioniert und beschaffen, daß sie einander entsprechen und eine ringförmige, fluiddichte Metall-Metall-Kontaktzone auf der zusammengefügten Verbindung bilden.
Auf diese Weise werden die beiden Dichtungsoberflächen, die auf jeder Seite der Verbindung eine ringförmige Dichtungszone gegenüber den inneren bzw. äußeren Drücken des in den Rohren oder außerhalb der Rohre zirkulierenden Fluids bilden, elastisch aneinander befestigt, wenn das Steckelement an dem ringförmigen Mittelanschlag am Buchsenelement anschlägt.
Diese Dichtungsoberflächen können durch alle Oberflächen gebildet sein, die während der Zusammenfügung der Verbindung eine elastische Verformung erzeugen, die den Metall- Metall-Kontakt gewährleistet, wobei nicht alle Dichtungsoberflächen notwendig die gleiche Form haben müssen.
Diese Dichtungsoberflächen sind vorteilhaft als kegelstumpfförmige Oberflächen ausgebildet. Die Winkel dieser kegelstumpfförmigen Oberflächen können vorteilhaft zwischen 8º und 12º liegen, wobei der Winkel in bezug auf die gemeinsame Längsachse der Verbindung gemessen wird. Diese Werte sind in keiner Weise beschränkend. Die Werte der Winkel, die einem Unterstützungspaar entsprechen, sind nicht notwendig die gleichen wie jene Werte, die einem weiteren Paar entsprechen. Im allgemeinen sind diese Auflager einzeln entworfen, um an der installierten Verbindung eine Dichtigkeit zu erhalten, die sich aus einer Verformung ergibt, die im elastischen Bereich bleibt.
Wie später beschrieben wird, ermöglichen die verschiedenen Faktoren, die bei der Herstellung der Schraubverbindung gemäß der Erfindung zusammenwirken, eine Verbindung zu erhalten, die einen Durchmesser besitzt, der nahe bei oder nur etwas größer als jener des Rohrs ist, und die ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Dichtigkeit besitzt.
Wie oben erwähnt, umfaßt die Verbindung zwei kegelstumpfförmige Gewindeabschnitte. An jedem seiner Enden besitzt jeder Abschnitt eine geringe Anzahl von Gewindegängen, die verschwindende Gewindegänge genannt werden, bei denen die sehr geringe Anfangshöhe jedes Gewindegangs ab dem Beginn des Gewindes im wesentlichen linear ansteigt, bis sie die Höhe erreicht, die jene der Gewindegänge im Mittelabschnitt des Gewindes ist. Dieses Ergebnis wird für die beiden Gewindeabschnitte der Steckkomponente durch Bearbeiten der Sohlen der Gewindegänge bei Beginn der Zone mit großem Durchmesser jedes dieser Abschnitte mit einer konstanten Steigung und daher mit einem Durchmesser, der vom Ausgangspunkt bis zum Ende des Mittelabschnitts des Abschnitts abnimmt, erhalten. Die Scheitel der entsprechenden Außengewindegänge werden so bearbeitet, daß sie einen konstanten Durchmesser und somit eine Höhe besitzen, die vom Ausgangspunkt des Gewindes bis zum Beginn des Mittelabschnitts ansteigt und sich dann bis zum Ende des Abschnitts mit konstanter Gewindeganghöhe parallel zur Neigung der Sohlen der Gewindegänge erstreckt.
Beginnend bei dem Ende mit kleinem Durchmesser des Mittelabschnitts werden die Sohlen der Außengewindegänge mit konstantem Durchmesser bearbeitet, während die Scheitel der Außengewindegänge weiterhin mit konstanter Neigung bearbeitet werden, bis der Schnittpunkt der kegelstumpfförmigen Oberfläche mit der zylindrischen Oberfläche erreicht ist.
Für das Buchsenelement erfolgt die Bearbeitung in der Weise, daß die Außen- und Innengewinde in den Zonen mit verschwindenden Gewindegängen ineinander eindringen, obwohl die verbleibende Höhe der letzteren sehr gering ist. Hierzu wird das Gegenteil dessen getan, was eben für das Steckelement beschrieben worden ist. Für jeden der beiden Abschnitte des Innengewindes werden beginnend am Anfang der Zone mit großem Durchmesser die Sohlen der Gewindegänge mit konstantem Durchmesser bis zum Beginn des Mittelabschnitts bearbeitet und dann mit konstanter Neigung einschließlich der Endzone mit verschwindenden Gewindegängen bearbeitet. Die Scheitel der Gewindegänge werden in der Zone mit ansteigender Höhe und im Mittelabschnitt mit konstanter Neigung bearbeitet und dann in der Endzone mit verschwindenden Gewindegängen mit konstantem Durchmesser bearbeitet.
Daraus ist ersichtlich, daß in der so erhaltenen Baueinheit die Zone mit kritischer Dicke im Mittelabschnitt des Steckelements dem Durchmesser des Schnittpunkts der kegelstumpfförmigen Hülloberfläche der Sohlen der Außengewindegänge mit der zylindrischen Hülloberfläche der Scheitel der Außengewindelinien des Gewindeabschnitts, der sich am nächsten beim Ende des entsprechenden Rohrs befindet, entspricht. Für das Buchsenelement entspricht die Zone mit kritischer Dicke im Mittelabschnitt des Buchsenelements dem Durchmesser des Schnittpunkts der kegelstumpfförmigen Hülloberfläche der Sohlen der Innengewindegänge mit der zylindrischen Einhüllenden der Scheitel der Innengewindegänge des Gewindeabschnitts, der sich am nächsten beim Ende des entsprechenden Rohrs befindet. Daraus ist ersichtlich, daß der radiale Abstand zwischen den beiden auf diese Weise definierten Durchmessern der maximalen Höhe entspricht, die der ringförmigen Anschlagzone zwischen den beiden Gewindeabschnitten verliehen werden kann. Die Verwendung verschwindender Gewindegänge ermöglicht wie beschrieben für eine bestimmte Anschlaghöhe, der kritischen Dicke jedes Elements einen größtmöglichen Wert zu verleihen. Die Anzahl verschwindender Gewindegänge an jedem Ende jedes Gewindeabschnitts hängt von der Höhe der Gewindegänge in den Mittelabschnitten und von der Steigung ab. In der Praxis umfaßt jede dieser Endzonen meist 3 bis 4 Gewindegänge, dieser Wert ist jedoch in keiner Weise beschränkend.
Die gegenseitige mechanische Festigkeit der beiden Elemente der Verbindung hängt zu einem großen Teil vom Profil des Gewindes ab. Es werden vorteilhaft Gewinde verwendet, deren Beanspruchungsflanke einen Metall-Metall-Kontakt an der Verbindung im verschraubten Zustand mit negativer Neigung gewährleistet, d. h. wenn die Beanspruchungsflanke des Gewindegangs eine Erzeugende hat, die zur Außenseite des Gewindes geneigt ist. Der negative Winkel liegt in bezug auf eine zur Achse des Elements senkrechte Ebene meist zwischen 3º und 20º und vorzugsweise zwischen 5º und 15º. Wie oben erwähnt worden ist, ermöglicht diese Neigung durch Festziehen der Steck- und Buchsenelemente, nachdem sie in gegenseitigen Anschlag gebracht worden sind, das Anziehen der Gewindezonen relativ zueinander und somit, die Gefahr einer Loslösung an der Gewinde zu verhindern.
Der mittige Schulterabschnitt, dessen Höhe als Funktion der Abmessungen der Steck- und Buchsenelemente und der Gewinde bestimmt ist, kann in bezug auf eine gerade Ebene, die sich senkrecht zur Achse der Komponente erstreckt, eine Steigung von null besitzen. Er kann auch eine Steigung zwischen 0º und etwa 20º in bezug auf eine solche gerade Ebene haben. Diese Steigung ist in Richtung zur Innenseite des Steckelements gerichtet. Diese Steigung trägt zum gegenseitigen Abdichten der beiden Komponenten der Baueinheit im Mittelabschnitt bei.
Die Haftflanke ist in bezug auf eine gerade Ebene, die sich senkrecht zur Achse erstreckt, vorzugsweise um einen Winkel zur Innenseite des Gewindes geneigt, der größer oder gleich dem Winkel der Beanspruchungsflanke ist und beispielsweise zwischen 8º und 30º liegt.
Um die Haftung der Außengewinde in den Innengewinden zu erleichtern, können die Haftflanken vorteilhaft mit einer Fase in der Nähe des Gewindegangscheitels versehen sein.
Diese Fase, die einen Winkel besitzt, der größer als jener der Haftflanke ist, besitzt eine Steigung, die in bezug auf die Zone derselben Flanke, die sich näher bei der Sohle des Gewindegangs befindet, erhöht ist.
Die Höhe der Gewindegänge im Mittelabschnitt beträgt beispielsweise etwa 6 bis 12% der Dicke des Rohrs. Die Steigung jedes der beiden Gewindeabschnitte in bezug auf die Achse beträgt beispielsweise etwa 1/16 bis 1/10; keiner dieser Werte ist beschränkend.
Wenn dem Mittelanschlag eine Höhe verliehen wird, die nicht übermäßig hoch ist, kann eine Verbindung erhalten werden, deren kritische Dicke in den Steck- und Buchsenkomponenten in der Umgebung des Anschlags ausreicht, insbesondere kraft der beiden kegelstumpfförmigen Gewindeabschnitte mit verschwindenden Gewindegängen, um ausgezeichnete mechanische Eigenschaften zu schaffen.
Die Höhe des Mittelanschlags beträgt beispielsweise etwa 10 bis 35% der Dicke des Rohrs.
Wie oben erwähnt wurde, kann aufgrund der großen Starrheit der Komponenten in der Nähe der Schulter in dieser Zone keine gute Metall-Metall-Dichtigkeit erzielt werden. Hingegen ist es möglich, durch Anordnen der Dichtungsoberflächen an der Verbindung wie oben erläutert eine Metall-Metall-Dichtigkeit an den beiden Enden der Baueinheit unter optimalen Bedingungen zu erzielen. Zwischen dem Ende mit geringer Dicke des Steckelements jenseits des Gewindeendes mit kleinem Durchmesser und dem Ende mit großer Dicke des Buchsenelements ist eine ringförmige innere, dichte Metall-Metall-Kontaktzone ausgebildet, ferner ist zwischen dem Ende mit geringer Dicke des Buchsenelements jenseits des Gewindes und dem der großen Dicke entsprechenden Ende des Steckelements eine zweite, ringförmige, dichte Metall-Metall-Kontaktzone ausgebildet. Die gegenüberliegenden Dichtungsoberflächen der Steck- und Buchsenelemente besitzen Geometrien, Abmessungen und Positionen, derart, daß während des Verschraubens der Verbindung das Ende des dünnwandigen Elements in der ringförmigen, dichten Metall-Metall-Kontaktzone mit geringer Änderung seines Durchmessers elastisch verformt wird, während der Durchmesser der dicken Wand im wesentlichen unverändert bleibt.
Vorzugsweise wird diesen Dichtungsoberflächen ein Profil verliehen, bei dem die Dichtigkeit des Metall-Metall-Kontakts in einer schmalen, jedoch wohldefinierten ringförmigen Zone erfolgt.
Die Erstreckung der Dichtungsoberflächen längs der Achse der Verbindung ist so bestimmt, daß die relativen Bewegungen eines der Elemente der Baueinheit in bezug auf das andere, die sich aus den Zug- oder Kompressionskräften, die auf die Enden ausgeübt werden, oder aus den äußeren oder inneren Überdrücken ergeben, die Dichtungsleistung dieser äußeren und inneren Dichtungen nicht verändern, selbst wenn zwischen den beiden Unterstützungen jeder der ringförmigen, dichten Metall- Metall-Kontaktzonen meßbare Verschiebungen vorhanden sind.
Aufgrund dieser ringförmigen Metall-Metall-Dichtungszonen kann das Eindringen und der Kontakt von mit Druck beaufschlagten Fluiden, die von innerhalb oder außerhalb kommen, in die Gewinde bzw. mit diesen Gewinden verhindert werden.
Somit kann jegliche Gefahr einer Korrosion der Gewinde oder der Anschlagzonen sowie jegliche Gefahr einer Loslösung der Verbindung aufgrund der Druckwirkung verhindert werden. Um die Qualität der Dichtungsoberflächen und insbesondere ihren Widerstand gegenüber Verschleiß zu verbessern, kann in bekannter Weise eine Oberflächenbehandlung der Steck- und Buchsenelemente der Baueinheit erfolgen, beispielsweise durch Phosphatierung mit Zink oder mit Magnesium oder durch Auftragen von Kupfer oder irgendeines anderen Metalls oder durch die Aufbringung einer Festkörperschmierschicht wie beispielsweise einer Schicht aus Molybdän-Bisulfid oder durch irgendeine andere Behandlung, die meist von einer geeigneten Schmierung begleitet wird.
Für bestimmte Verwendungen kann eine komplementäre Dichtigkeit geschaffen werden, die aus einem Ring besteht, der beispielsweise aus einem Elastomer hergestellt ist, der in unmittelbarer Nähe der Kante des entfernten Endes des Steckelements in einer geeigneten Nut untergebracht ist. Auf diese Weise können die Dichtungsoberflächen, die eine Metall-Metall- Verbindung gewährleisten, gegen jeglichen Angriff eines korrodierenden Fluids, das von innen stammt, geschützt werden. In Abhängigkeit von der Anordnung dieses Rings kann ferner die geometrische Stetigkeit des Innendurchmessers (bündige Verbindung) gewährleistet werden, ferner kann jegliche Turbulenzzone im Fluidstrom vermieden werden.
Jedes zusammenzufügende Rohr ist an einem Ende mit einem Steckelement und am anderen Ende mit einem Buchsenelement versehen.
Eine vollständigere Würdigung der Erfindung und viele der begleitenden Vorteile werden ohne weiteres erhalten, wenn diese mit Bezug auf die folgende genaue Beschreibung besser verstanden wird und diese in Verbindung in den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, worin:
Fig. 1 eine Halb-Längsschnittansicht der Steck- und Buchsenelemente der Verbindung gemäß der Erfindung ist, die längs ihrer X1-X1-Achse aufgeschnitten und nicht zusammengefügt sind. Die Außen- und Innengewinde sind lediglich durch die Profile der Hülloberflächen der Scheitel und Sohlen der Außen- und Innengewindelinien dargestellt;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Verbindung gemäß der Erfindung ist, wobei die Steck- und Buchsenelemente zusammengefügt sind;
Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht längs der Achse X1-X1 des Profils eines kegelstumpfförmigen Außengewindeabschnitts der Verbindung gemäß der Erfindung ist; und
Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht der Endzone des Steckelements der Verbindung gemäß der Erfindung ist, die das Profil der Dichtungsoberflächen zeigt, das sich am Ende des Steckelements befindet.
Fig. 1 ist eine Längs-Halbschnittansicht der beiden Elemente, des Steckelements 1 und des Buchsenelements 2, die sich am Ende zweier Rohre 38, 39 befinden, wovon nur die Enden gezeigt sind, wodurch eine Verbindung 3 zwischen den beiden Rohren 38, 39, die in Fig. 2 schematisch gezeigt ist, gebildet wird. Diese Rohre besitzen den gleichen Innen- und Außendurchmesser, um der Klarheit willen ist jedoch in Fig. 1 das Buchsenelement 2 aus seiner Achse X1-X1 verschoben dargestellt.
Jedes Steck- und Buchsenelement besitzt zwei Gewindeabschnitte, d. h. Gewindeabschnitte 4, 5 für das Steckelement 1 und Gewindeabschnitte 6, 7 für das Buchsenelement 2, zwischen denen sich eine ringförmige Anschlagoberfläche oder Schulter 24-1, 24-2 befindet. Die Mittelabschnitte dieser Gewindeabschnitte 4, 5 und 6, 7 sind kegelstumpfförmig.
Die vier kegelstumpfförmigen Gewindeabschnitte 4, 5 des Steckelements und 6, 7 des Buchsenelements besitzen an ihren Enden jeweils eine Zone mit verschwindenden Gewindegängen, in denen die Höhen der Gewindegänge auf einen Wert von null verschwinden. Die Abnahme der Höhe der Gewindegänge kann entweder durch Bearbeiten der Scheitel der Gewindegänge auf einen konstanten Durchmesser in bezug auf die Achse des Steck- oder Buchsenelements erfolgen, wie in den Zonen 8 und 9 der Außengewindeabschnitte 4 und 5 sowie in den Zonen 10 und 11 der Innengewindeabschnitte 6 und 7 ersichtlich ist, oder durch Bearbeiten auf einen konstanten Durchmesser der Gewindegangsohlen in bezug auf die Achse, wie in den Zonen 12 und 13 der Außengewindeabschnitte 4 und 5 sowie in den Zonen 14 und 15 der Innengewindeabschnitte 6 und 7 ersichtlich ist. Daraus ist ersichtlich, daß durch Zusammenfügen der beiden Steck- und Buchsenelemente die Gewindegänge vollständig in die entsprechenden Gehäuse eingreifen, die sich beide in den Mittelabschnitten der Gewinde und in den Endzonen mit verschwindenden Gewindegängen befinden.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind in diesen Endzonen die Scheitel und Sohlen der verschwindenden Gewindegänge durch die Konvergenz einer äußeren kegelstumpfförmigen Oberfläche 16, 17 oder einer inneren kegelstumpfförmigen Oberfläche 18, 19, wovon jede die Oberfläche des Mittelabschnitts des Gewindes verlängert, und durch eine innere zylindrische Oberfläche 20, 21 oder eine äußere zylindrische Oberfläche 22, 23 in Richtung zur Außenseite bzw. in Richtung zur Innenseite begrenzt. Es ist ersichtlich, daß der Unterschied zwischen den Durchmessern dieser zylindrischen Oberflächen 21 und 22 der radialen Höhe "D" des ringförmigen Anschlags oder der ringförmigen Schulter 24 in der Mittelzone der Baueinheit 3 entspricht. Dieser ringförmige Anschlag oder diese ringförmige Schulter 24 ist so beschaffen, daß die zwei Oberflächen 24-1, 24-2 des Steckelements 1 und des Buchsenelements 2 (Fig. 1) aneinander anschlagen. In einem nichtbeschränkenden Beispiel kann die radiale Höhe "D" zwischen 10 und 35% der Dicke des Rohrs liegen.
Es wird angemerkt, daß der Anschlag 24 keinerlei Undurchlässigkeits- oder Dichtungsfunktion hat. Die Erzeugende der Anschlagoberfläche 24-1, 24-2 ist zur Achse X1-X1 der Baueinheit senkrecht. Diese Erzeugende kann in bezug auf die Achse X1-X1 eventuell um einen Winkel von ungefähr 90 bis 70º geneigt werden, wobei diese Erzeugende in Richtung von einem Punkt mit größerem Durchmesser zu einem Punkt mit kleinerem Durchmesser zur Innenseite oder zum inneren Ende des Steckelements orientiert ist.
Die Beanspruchungsflanken der Außengewindegänge wie etwa 30 (Fig. 3) haben in bezug auf eine Linie, die sich senkrecht zur Achse X1-X1 des Elements erstreckt, eine Erzeugende mit negativer Steigung A von etwa -3 bis -20º und vorzugsweise -10º bis ±5º. Beim Aufschrauben ermöglicht die Zusammenwirkung zwischen diesen Gewindegängen mit negativer Beanspruchungsflanke und dem Anschlag 24, das Steckelement 1 und das Buchsenelement 2 gegenseitig festzuziehen. Dadurch wird die Gefahr einer Loslösung der Verbindung oder einer Abtrennung an den Gewindegängen praktisch beseitigt.
Die Schulteroberfläche (oder Anschlagoberfläche) 24-1 am Steckelement bzw. 24-2 am Buchsenelement, die zur X1-X1- Achse senkrecht ist, erhöht bei einem gegebenen radialen Unterschied D die mechanische Festigkeit der Verbindung und ermöglicht folglich, den kritischen Dicken E1 am Steckelement bzw. E2 am Buchsenelement einen größtmöglichen Wert zu verleihen. Das Fehlen von Metall-Metall-Dichtungsoberflächen in der Mittelzone - deren Wirksamkeit wie bereits erläutert aufgrund der Starrheit dieser Zone nicht zufriedenstellend wäre - ermöglicht, die beiden kegelstumpfförmigen Gewindeabschnitte 4, 5 und 6, 7 näher zueinander zu rücken und somit die Verbindungswirkung zwischen den beiden Steck- und Buchsenelementen zu verbessern.
Um das Einschieben oder die Haftung der Außengewinde in den Buchsengehäusen zu erleichtern, wird den Haftflanken wie etwa 31 vorteilhaft eine Steigung verliehen, deren Erzeugende eine positive Steigung hat, deren Absolutwert größer als jener der negativen Steigung des Beanspruchungsflanken-Winkels ist, wobei der Wert der Steigung etwa +8º bis +30º beträgt. Im Fall dieses Beispiels wird den Beanspruchungsflanken somit eine negative Steigung von -10º verliehen und wird den Haftflanken eine Steigung von etwa +25º verliehen. Die Haftung könnte möglicherweise weiter erleichtert werden, indem in den oberen Enden der Haftflanken Fasen ausgebildet werden, wodurch eine Steigung geschaffen wird, die in bezug auf die benachbarten Teile der Haftflanken, die sich zu den Grundlinien der Haftflanken erstrecken, um etwa 15 bis 35º erhöht sind.
Wie in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigt ist, sind die beiden fluiddichten Metall-Metall-Dichtungsoberflächen 27, 28 an den inneren und äußeren Enden der Verbindung jenseits der Enden der Gewindeabschnitte angeordnet. In dem gezeigten Beispiel sind diese Dichtungsoberflächen im wesentlichen kegelstumpfförmige Oberflächen auf den Steck- und Buchsenelementen und besitzen die gewünschte Steigung, damit sie miteinander in Kontakt gelangen, wobei der Kontakt von einer elastischen Verformung der entsprechenden dünnen, ringförmigen Wand begleitet wird. Diese elastische Verformung ist für das distale Ende des Steckelements eine Kompression und für das distale Ende des Buchsenelements eine Expansion.
Fig. 4 zeigt das distale Ende des Steckelements 1, das vollständig bis zum Boden im Buchsenelement 2 eingeschraubt ist, in einem Halbschnitt längs der Achse X1-X1. Sie zeigt deutlich den Eingriff, der zwischen den Dichtungsoberflächen 27-1 und 27-2 geschaffen wird, die um der klaren Erläuterung willen überlappend dargestellt sind, wobei die letzten verschwindenden Gewinde bei 32 erscheinen. Tatsächlich läßt die elastische Verformung durch die Kompression des distalen Endes 33 des Steckelements 1 zu, daß seine Dichtungsoberfläche 27-1 elastisch gegen die entsprechende Oberfläche 27-2 des dicken Abschnitts des Buchsenelements 2 gepreßt wird, wobei die elastische Verformung nahezu ausschließlich am distalen Ende 33 erfolgt.
Die ringförmige, dichte Metall-Metall-Kontaktzone, die somit an der Innenseite der Baueinheit geschaffen wird, schützt die Gewinde vor dem Eindringen von Fluiden, die in den Rohren enthalten sind. Um die Gefahr einer Korrosion für die Dichtungsoberflächen selbst zu verhindern, könnte, falls notwendig, ein Elastomer-Ring 29, der den Raum zwischen dem distalen Ende 33 des Steckelements 1 und dem inneren Ende 35 des Buchsenelements ausfüllt, eingesetzt werden. Dieser verformbare Ring ist vorteilhaft so bemessen, daß er das Volumen zwischen dem Ende 33 des Steckelements 1 und dem inneren Ende 35 des Buchsenelements 2 ausfüllt und die Stetigkeit des Übergangs vom Innendurchmesser 36 des Rohrs 38 des Buchsenelements zum Innendurchmesser 37 des Steckelements gewährleistet.
Die Struktur der äußeren Metall-Metall-Dichtungsoberfläche 28, die zwischen dem dünnwandigen distalen Ende 34 des Buchsenelements 2 und dem dickwandigen Teil des Steckelements 1 ausgebildet ist, ist ähnlich jener, die eben für das Auflager 27 beschrieben worden ist. Zum Zeitpunkt des Festziehens der Dichtung erfolgt ein Eingriff zwischen den Dichtungsoberflächen, die miteinander in Kontakt kommen, begleitet von einer elastischen Expansion der dünnen Buchsenwand.
Der doppelte Schutz des auf diese Weise erhaltenen Gewindes erweist sich als besonders wirksam für die Verhinderung jeglicher Gefahr eines Überdrucks innerhalb der Gewinde. Die Elastizität der dünnen distalen Enden des Steckelements 33 und des Buchsenelements 34 ermöglicht ihnen, jegliche Relativbewegung der Endzonen eines Baueinheit-Elements in bezug auf das andere insbesondere im Fall von Zug- oder Kompressionswirkungen aufzufangen.
Es ist wichtig anzumerken, daß die einzigen Oberflächen, die aneinander anschlagen, die ringförmigen Anschlagoberflächen 24-1, 24-2 sind. In keinem Fall schlägt das distale Ende 33 des Steckelements 1 während des Aufschraubens der Verbindung am inneren Ende 35 des Buchselements 2 an. Gleiches gilt für das distale Ende 34 des Buchsenelements 2 mit einer gegenüberliegenden Oberfläche am Ende des Steckelements 1.
In Abhängigkeit von den Abmessungen der Rohre, an denen die integrale Verbindung gemäß der Erfindung erfolgen soll, könnte, falls notwendig, der Außendurchmesser des Endes des Buchsenelements 2 so bemessen sein, daß auf Höhe des Gewindeabschnitts 7 und des Endes 34 eine zusätzliche Dicke vorhanden ist. Dies kann vor der Herstellung der Elemente der Verbindung durch Erweitern des Außendurchmessers 40 dieses Buchsenelements 2 wenigstens über einen Abschnitt des Endes hinweg geschehen. So zeigt Fig. 1 ein Buchsenelement 2, das den ursprünglichen Durchmesser 41 des Rohrs über einen Abschnitt der Länge beibehalten hat. Dieser Durchmesser 41 ist mit dem erweiterten Durchmesser 40 des Endes durch eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Verbindungsform 42 zwischen mit 43 und 44 bezeichneten Gebieten verbunden.
Ebenso könnte in ähnlicher Weise im Fall des Innendurchmessers 45 des Rohrs 39, in dem das Steckelement 1 ausgebildet wird, vorgegangen werden. In diesem Fall wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, der Innendurchmesser 46 über wenigstens einen Abschnitt des Endes verringert. Hierbei wird dieser Durchmesser auf Höhe des Gewindeabschnitts 4 und am Ende 33 verringert. Diese Verbindung erfolgt wie vorhin in Form eines abgeschnittenen Kegels bei 47 zwischen Gebieten, die mit 48 und 49 bezeichnet sind. Auf diese Weise wird ohne den Nachteil der Verwendung einer Kupplung oder einer Hülse eine größere Festigkeit erhalten.
Die Expansion des Außendurchmessers des Buchsenelements 2 und die Verringerung des Innendurchmessers des Steckelements 1 sind in Fig. 2 ebenfalls gezeigt.
Die integrale Verbindung gemäß der Erfindung, die auf diese Weise hergestellt wird, ermöglicht, eine sehr hohe mechanische Festigkeit aufgrund der äußerst kompakten Struktur dieser Baueinheit in ihrer Mittelzone mit einer ausgezeichneten Dichtigkeit aufgrund der Anordnung der ringförmigen, dichten Metall-Metall-Kontaktzonen, die die Herstellung der Dichtigkeit durch elastische Verformung der Dichtungsoberflächen nutzen, zu kombinieren. Wie oben erwähnt wurde, ermöglichen geeignete, dem Fachmann wohlbekannte Oberflächenbehandlungen, die Verschleißbeständigkeit der Dichtungsoberflächen und ihre Fähigkeit, zahlreiche Aufschraub-Abschraub-Vorgänge ohne Verlust ihrer Dichtigkeit auszuführen, erheblich zu verbessern.

Claims

1. Bündige oder schlanke Schraubverbindung für Rohre, mit:

- einem Steckelement (1) mit einem Außengewinde, das zwei radial verschobene, kegelstumpfförmige Gewindeabschnitte (4, 5) aufweist, die Beanspruchungsflanken mit negativem Winkel und äußere Dichtungsoberflächen besitzen, wobei die beiden kegelstumpfförmigen Abschnitte des Außengewindes (4, 5) durch eine erste ringförmige Anschlagoberfläche (24-1) voneinander getrennt sind und jeder der beiden kegelstumpfförmigen Abschnitte des Außengewindes (4, 5) an seinen gegenüberliegenden Enden verschwindende Gewinde besitzt,

- einem Buchsenelement (2) mit einem Innengewinde, das zwei radial verschobene, kegelstumpfförmige Gewindeabschnitte (6, 7) aufweist, die Beanspruchungsflanken mit negativem Winkel und innere Dichtungsoberflächen besitzen, wobei die beiden kegelstumpfförmigen Abschnitte des Innengewindes (6, 7) durch eine zweite ringförmige Anschlagoberfläche (24-2) voneinander getrennt sind, wobei jeder der beiden kegelstumpfförmigen Abschnitte des Innengewindes an seinen gegenüberliegende Enden verschwindende Gewinde besitzt,

wobei Scheitel und Sohlen jedes der verschwindenden Gewinde durch eine Konvergenz einer kegelstumpfförmigen Oberfläche eines der Steck- und Buchsenelemente und eine zylindrische Oberfläche des anderen der Steck- und Buchsenelemente radial begrenzt sind, und

wobei die Steck- und Buchsenelemente gegenseitig so konfiguriert sind, daß die Steck- und Buchsenelemente (1, 2) durch Verschrauben der Außen- und Innengewinde (4, 5; 6, 7), bis die ersten und zweiten Anschlagoberflächen aneinander anschlagen und einen Mittelanschlag bilden und die äußeren bzw. inneren Dichtungsoberflächen der Steck- bzw. Buchsenelemente paarweise zusammengefügt sind, um fluiddichte Dichtungsoberflächen zu schaffen, miteinander vereinigt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) die äußeren Dichtungsoberflächen des Steckelements aus zwei Dichtungsoberflächen (27, 28) bestehen, die sich an gegenüberliegenden axialen Enden des Steckelements befinden, und

b) die inneren Dichtungsoberflächen des Buchsenelements aus zwei Dichtungsoberflächen (27, 28) bestehen, die sich an seinen gegenüberliegenden axialen Enden befinden, und

c) die Dichtungsoberflächen jeweils eine ringförmige Kontaktzone besitzen.

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Oberflächen zwei radial verschobene zylindrische Oberflächen umfassen, die an der ersten ringförmigen Anschlagoberfläche zusammentreffen und das Außengewinde trennen, sowie zwei radial verschobene zylindrische Oberflächen umfassen, die an der zweiten ringförmigen Anschlagfläche zusammentreffen und das Innengewinde trennen.

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erzeugende jeder der ersten und zweiten Anschlagoberflächen in bezug auf die Achse der Verbindung geneigt ist, wobei der Neigungswinkel zwischen 90º und 70º liegt.

4. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe jeder der Anschlagoberflächen zwischen 10 und 35% der Dicke des Rohrs liegt.

5. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Gewinde im Mittelabschnitt zwischen 6 und 12% der Dicke des Rohrs beträgt.

6. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Winkel der Beanspruchungsflanken jedes Gewindes einen Wert zwischen 3º und 20º hat.

7. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftflanken jedes der Gewinde einen positiven Winkel zwischen 8º und 30º besitzen.

8. Schraubverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftflanken eine Fase mit einer positiven Neigung zwischen 15º und 35º in bezug auf einen benachbarten Teil der Haftflanken besitzen.

9. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmigen Abschnitte der Steck- und Buchsenelemente und die Dichtungsoberflächen in der Weise geneigt sind, daß die Dicke der Steck- und Buchsenelemente zu ihren entfernten Enden hin abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Dichtungsoberflächen eine der Dichtungsoberflächen an einem dünnen entfernten Ende des Steck- bzw. Buchsenelements umfaßt, die mit einer weiteren der Dichtungsoberflächen am dicken Ende des Steck- bzw. Buchsenelements zusammengefügt ist, derart, daß das dünne entfernte Ende elastisch verformt wird, wenn die Steck- und Buchsenelemente durch Verschrauben der Außen- und Innengewinde, bis die ersten und zweiten Anschlagoberflächen aneinander anschlagen, miteinander vereinigt werden.

10. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsoberflächen kegelstumpfförmig sind.

11. Schraubverbindung nach Anspruch 1, die einen Dichtungsring umfaßt, der im Buchsenelement in der Weise untergebracht ist, daß er einen Raum zwischen dem entfernten Ende des Steckelements und einem inneren Ende des Buchsenelements einnimmt, wenn die Steck- und Buchsenelemente durch Verschrauben der Außen- und Innengewinde, bis die ersten und zweiten Anschlagoberflächen aneinander anschlagen, miteinander vereinigt sind.

12. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der kegelstumpfförmigen Gewinde zwischen 1/16 und 1/10 in bezug auf die Achse des Rohrs liegt.

13. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsenelement an einem Rohr ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser in der Nähe des entfernten Endes des Buchsenelements größer als der Außendurchmesser des Mittelabschnitts des Rohrs ist.

14, Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckelement an einem Rohr ausgebildet ist, dessen Innendurchmesser in der Nähe des entfernten Endes des Steckelements kleiner als der Innendurchmesser des Mittelabschnitts des Rohrs ist.