DE808404C

DE808404C - Pipe coupling

Info

Publication number: DE808404C
Application number: DEF481A
Authority: DE
Inventors: Charles Harry Smith
Original assignee: Flight Refuelling Ltd
Current assignee: Mission Systems Wimborne Ltd
Priority date: 1948-12-30
Filing date: 1949-12-22
Publication date: 1951-07-16

Description

Rohrkupplung Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung zur Herstellung von Verbindungen in Rohrleitungen, die im Betriebe einem Innendruck ausgesetzt sind.Pipe coupling The invention relates to a pipe coupling for manufacture of connections in pipelines that are exposed to internal pressure in the company.

Durch die Erfindung wird die Verwendung geschweißter oder gelöteter Anschlußstücke an den Rohrenden vermieden; diese Mittel beeinträchtigen sehr weitgehend die freie Wahl des für die Rohrleitungen verwendbaren Materials, und zwar bei jenen Stoffen, die geschweißt oder gelötet werden können. Auf diese Weise werden mancherlei andere an sich geeignete Materialien von der Verwendung ausgeschlossen, auch insbesondere viele Leichtmetallegierungen hoher Festigkeit, die mit besonderem Vorteil bei Rohrleitungen in Flugzeugen geeignet sind. Die neue Rohrkupplung gewährleistet einen dichten und sicheren Verschluß gegen Leckverluste; außerdem verleiht sie gleichzeitig der Kupplungs-m verbindung ein gewisses Maß von Biegsamkeit, das in vielen Fällen sehr erwünscht ist.The invention makes the use of welded or soldered Fittings at the pipe ends avoided; these funds affect very largely the free choice of the material that can be used for the pipelines, namely with those Materials that can be welded or soldered. In this way various things become other per se suitable materials are excluded from use, also in particular many light metal alloys of high strength, which are of particular advantage in pipelines are suitable in aircraft. The new pipe coupling ensures a tight and secure closure against leakage; it also gives the coupling m connection a certain degree of flexibility, which in many cases is very desirable is.

Die Kupplung ist ferner so gestaltet, daß sie der Neigung der miteinander gekuppelten Rohre, sich unter dem Einfiüß des Innendrucks an ihren Enden voneinander zu trennen und die Verbindung zu strecken oder gar sie völlig zu sprengen, entgegenwirkt.The coupling is also designed so that they the inclination of each other coupled pipes, under the influx of internal pressure at their ends from one another to separate and to stretch the connection or even to break it completely counteracts it.

Gemäß der Erfindung weist die neue Rohrkupplung eine innere und eine äußere, mit Flanschen versehene starre Hülse auf; beide Hülsen haben miteinander zusammenwirkende Gewinde. Außerdem ist ein loser ringförmiger Bvn1 vorgesehen, der in der inneren Hülse yerschiebbar eingepaßt. ist und von dem Flanschansatz der äußeren Hülse in seiner I:.age gehalten wird; eine Dichtungshülse aus biegsamem, elastischem Stoff, wie beispielsweise natürlichem, künstlichem oder zusammengesetztem Gummi; wird zwischen den Rohrenden und der äußeren Hülse eingeschlossen und zwischen deren Flansch und dem losen ringförmigen Bund zusammengepreßt. Die inneren Flächen des Bundes und der Flansch der Innenhülse sind schräg ausgestaltet, so daß sie kegelförmige Oberflächen bilden. Die miteinander zu verbindenden Rohrabschnitte weisen gepreßte oder im Gesenk geschmiedete, vorgeformte ringförmige Ausbuchtungen nahe ihren Enden auf; diese Ausbuchtungen liegen nach der Herstellung der Verbindung zwischen dem losen Bund und dem Flansch der Innenhülse und werden von der Dichtungshülse umschlossen. In dieser Dichtungshülse sind zwei z. B. beim Formungsvorgang erzeugte ringförmige Innennuten angeordnet, die mit den Ausbuchtungen der Rohrenden zusammenwirken. Die Enden der Dichtungshülse sind unter dem, gleichen Winkel abgeschrägt wie die kegeligen Flächen des losen Ringbunds und des Flansches--der-.starren Innenhülse. Die Wandstärke der Dichtungshülse entspricht in seinem beanspruchten Zustande etwa dem Unterschied zwischen dem Außenradius der Rohrenden vor der Ausbuchtung und dem Innenradius der inneren Hülse.According to the invention, the new pipe coupling has an inner and a outer flanged rigid sleeve on; both sleeves have each other cooperating threads. aside from that is a loose annular Bvn1 provided, which fits yerschiebbar in the inner sleeve. is and from the flange the outer sleeve is held in its I: .age; a sealing sleeve made of flexible, elastic fabric, such as natural, man-made or composite Rubber; is trapped between the pipe ends and the outer sleeve and between their flange and the loose annular collar pressed together. The inner surfaces of the federal government and the flange of the inner sleeve are designed obliquely so that they are conical Form surfaces. The pipe sections to be connected have pressed or die forged, preformed annular bulges near their ends on; these bulges are after the connection between the loose collar and the flange of the inner sleeve and are enclosed by the sealing sleeve. In this sealing sleeve two z. B. generated during the molding process annular Arranged internal grooves that cooperate with the bulges of the pipe ends. the The ends of the sealing sleeve are beveled at the same angle as the conical ones Surfaces of the loose collar and the flange - the-.rigid inner sleeve. The wall thickness the sealing sleeve corresponds roughly to the difference in its stressed state between the outer radius of the pipe ends in front of the bulge and the inner radius of the inner sleeve.

Werden die Außen- und dlie Innenhülse mit eingesetzter Dichtungshülse gegeneinander geschraubt, so wird die letztere zusammengepreßt; sie erfaßt dabei die ringförmigen Ausbuchtungen der Rohrenden und hält so diese Enden .fest zusammen und verhindert jeden Leckverlust. Zweckmäßig ist zwischen den Flanschen der starren Hülse und den bohrenden ein hinreichend großes Spiel vorgesehen. Auch der lose ringförmige Bund besitzt ein solches Spiel, so daß die Kupplung ein gewisses Maß von Biegsamkeit erhält, die durch die Nachgiebigkeit der Dichtungshülse gewährleistet ist.Are the outer and inner sleeves with inserted sealing sleeve screwed against each other, the latter is compressed; she grasps it the annular bulges of the pipe ends and thus holds these ends together and prevents any leakage. The rigid one between the flanges is useful Sleeve and the drilling provided a sufficiently large game. Even the loosely ring-shaped one The federal government has such a clearance that the coupling has a certain degree of flexibility obtained, which is guaranteed by the resilience of the sealing sleeve.

Es ist häufig, insbesondere bei Rohranlagen in Flugzeugen, notwendig, die elektrische Leitfähigkeit der Leitung über die Kupplungsstelle hinaus aufrechtzuerhalten; was dadurch geschieht, daß benachbarte Rohrabschnitte elektrisch miteinander verbunden werden.It is often necessary, especially in the case of pipe systems in aircraft, to maintain the electrical conductivity of the line beyond the coupling point; what happens because adjacent pipe sections are electrically connected to one another will.

Gemäß 'der Erfindung wird diese elektrisch leitende Verbindung benachbarter Rohrabschnitte durch die innere und äußere starre Hülse der Kupplung aufrechterhalten, die beide aus Metall bestehen; diese elektrische Verbindung wird in der Weise erreicht, daß jeder Rohrabschnitt im Bereiche der Verbindungsstelle ein metallenes Klemmstück aufweist, um das das eine Ende eines flachen metallenen Verbindungsstreifens gewickelt ist; das andere Ende dieses Metallstreifens ist an der benachbarten starren Hülse fier Kupplung mittels einer Schraube befestigt. Das Wickelende. eines jeden dieser Verbindungsstreifen ist anfänglich so lose um das Klemmstück herumgeschlungen, daß es auf diesem in der. Umfangsrichtung verschiebbar ist, bis es straff gezogen wird. Daher wird der Verbindungsstreifen nicht beschädigt oder abgerissen, wenn die starren Hülsen gegeneinander geschraubt oder angezogen werden. Wenn aber die Klemmstücke schließlich befestigt worden sind, «erden die herumgeschlungenen Enden der Verbindungsstreifen an den Rohrenden festgeklemmt; so daß sie in gutem elektrischen Kontakt mit diesen Enden stehen.According to the invention, this electrically conductive connection becomes more adjacent Maintaining pipe sections through the inner and outer rigid sleeve of the coupling, both made of metal; this electrical connection is achieved in such a way that each pipe section in the area of the connection point has a metal clamping piece around which one end of a flat metal connecting strip is wound is; the other end of this metal strip is on the adjacent rigid sleeve fier coupling fastened by means of a screw. The end of the wrap. of each of these Connecting strip is initially so loosely wrapped around the clamping piece that it on this in the. Can be moved in the circumferential direction until it is pulled taut. Therefore, the connecting strip will not be damaged or torn if the rigid Sleeves are screwed or tightened against each other. But if the clamping pieces are finally attached, "ground the looped ends of the connecting strips clamped at the pipe ends; so that they are in good electrical contact with these Ends stand.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Rohrkupplung nach der Erfindung veranschaulicht.In the drawing, an embodiment of the pipe coupling is according to of the invention.

Fig. i zeigt die Kupplung in zusammengesetztem "Zustande in Ansicht; Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht der Kupplung teilweise im Schnitt, und zwar gesehen in der Richtung des in Fig. i eingezeichneten Pfeils; Fig.3 ist ein Querschnitt durch die Rohrkupplung längs der Linie 111-11I der Fig.2; Fig.4 zeigt in größerem Maßstabe einen Schnitt durch eine Einzelheit längs der Linie IV-IV der Fig. 2.Fig. I shows the coupling in the assembled "state in view; Fig. 2 shows an end view of the coupling partially in section, namely seen in the direction of the arrow drawn in FIG. Fig.3 is a cross section through the pipe coupling along the line 111-11I of Figure 2; Fig.4 shows in a larger Scale shows a section through a detail along the line IV-IV in FIG. 2.

Die beiden miteinander zu kuppelnden Rohrenden sind mit 5 und 6 bezeichnet. Die Kupplung selbst besteht aus starren Metallhülsen 7 und 8, die am Rande mit vorspringenden Ansätzen versehen sind, von denen die innere Hülse 7 Außengewinde und die äußere Hülse 8 Innengewinde aufweist. Die Innenhülse 7 hat einen nach innen gerichteten l#' lausch 7a und die Außenhülse 8 einen gleichfalls nach innen gerichteten Flansch 8a. Innerhalb der Bohrung der Innenhülse 7 liegt, verschiebbar angeordnet, ein loser, ringförmiger Bund 9 aus Metall, der sich gegen den Flansch 8a der äußeren Hülse 8 legt. In dem Zwischenraum zwischen der Bohrung der Innenhülse 7 und den Außenwandungen der Rohrenden 5 und 6 liegt innerhalb der Kupplung eine Dichtungshülse io aus Gummi bzw. aus einem Material, das in ähnlicher Weise biegsam und elastisch ist.The two pipe ends to be coupled are denoted by 5 and 6. The coupling itself consists of rigid metal sleeves 7 and 8, which protrude at the edge Approaches are provided, of which the inner sleeve 7 external thread and the outer Has sleeve 8 internal thread. The inner sleeve 7 has an inwardly directed one l # 'lausch 7a and the outer sleeve 8 also have an inwardly directed flange 8a. Within the bore of the inner sleeve 7 lies, arranged displaceably, a loose, annular collar 9 made of metal, which is against the flange 8a of the outer sleeve 8 sets. In the space between the bore of the inner sleeve 7 and the outer walls the pipe ends 5 and 6 is a sealing sleeve io made of rubber inside the coupling or of a material that is similarly pliable and elastic.

Die inneren Flächen 7b des Flansches 7a und 9a des Ringbunds 9 sind kegelförmig abgeschrägt; die Enden der Dichtungshülse io sind entsprechend kegelförmig geformt. In unbelastetem Zustande paßt die Dichtungshülse 7 dicht auf die Außenwand der Rohre 5 und 6 einerseits und in die Bohrung der Innenhülse 7 andererseits. An der Innenwandung der Dichtungshülse io sind flache Ringnuten ioa vorhanden, die beim Formen dieser Hülse erzeugt worden sind. Die Enden der Rohre 5 und 6 sind gestaucht, so daß vorgeformte, nach außen gerichtete, ringförmige Ausbuchtungen i i entstanden sind, die mit den Nuten ioa der Dichtungshülse zusammenwirken, wenn die Kupplung zusammengebaut ist.The inner surfaces 7b of the flange 7a and 9a of the collar 9 are conically bevelled; the ends of the sealing sleeve io are correspondingly conical shaped. In the unloaded state, the sealing sleeve 7 fits tightly onto the outer wall the tubes 5 and 6 on the one hand and in the bore of the inner sleeve 7 on the other hand. At the inner wall of the sealing sleeve io there are flat annular grooves ioa which have been generated in the molding of this sleeve. The ends of tubes 5 and 6 are upset, so that preformed, outwardly directed, annular bulges i i were created are that cooperate with the grooves ioa of the sealing sleeve when the coupling is assembled.

Bei der Herstellung einer Rohrleitung mit Hilfe dieser Kupplung wird die Innenhülse 7 auf das Rohrende 5 gesteckt und die Außenhülse 8 mit dem losen '.Ringbund 9 auf das Rohrende 6, und zwar bevor die aneinanderstoßenden Rohrenden durch Stauchen o. dgl. mit den ringsum laufenden Aushtichtungen i i versehen worden sind. Die Stirnenden 5 und 6 werden dann von beiden Seiten in die Dichtungshülse io eingeschoben, bis sie in der Mitte der Dichtungshülse aufeinanderstoßen oder beinalte aufeinanderstoßen und die Innennuten ioa dieser Dichtungshülse mit den Ausbuchtungen i i der Rohrenden zusammenwirken. Dann wird die Irnietiliülse 7 über die Dichtungshülse io geschoben und der lose Ringbund .9 in das offene Ende der Innenhülse hineingeführt, bis er auf die Dichtungshülse io trifft. Schließlich wird die Außenhülse8 auf die Itinenliülse 7 geschraubt und angezogen. Durch die dabei erzeugte Zusammenpressung der Dichtungshülse io wird ein hoher, in radialer Richttiiig wirksamer Preßdruck zwischen der Hülse und den Außenwandungen der Rohrenden erzeugt, wodurch ein guter Verschluß herbeigeführt wird. Die schrägen Flächen 7b und 9,7 pressen die abgeschrägten Enden der Dichtungshülse io unmittelbar gegen die _@ußenflächen der Ausbuchtungen i i in den lzohrenden. Auf diese Weise wird dem Bestreben dieser Rohrenden, unter der Einwirkung des Innendrucks ein Rohr aus der Verbindung heratiszusprengen, erfolgreich entgegengewirkt. Zwischen der Innenwandung der Flansche 7a und 8a und dem Mund 9 einerseits und der nicht ausgebauchten !\ußenwandung der Rohrenden 5 und 6 ist ein Spiel oder Abstand 12 vorgesehen. Dieses Spiel verleiht der Kupplung ein gewisses Maß von Biegsamkeit tind trägt auch in begrenztem Umfange einer nicht ,,<;ciiauen Ausrichtung der Rohrenden 5, 6 Rechnung.When making a pipeline with the help of this coupling, the inner sleeve 7 is placed on the pipe end 5 and the outer sleeve 8 with the loose '.Ringbund 9 on the pipe end 6, before the abutting pipe ends by upsetting o Sealings ii have been provided. The front ends 5 and 6 are then pushed into the sealing sleeve from both sides until they collide in the middle of the sealing sleeve or at the end of each other and the inner grooves ioa of this sealing sleeve interact with the bulges ii of the pipe ends. Then the Irnietiliülse 7 is pushed over the sealing sleeve io and the loose collar .9 is inserted into the open end of the inner sleeve until it meets the sealing sleeve io. Finally, the outer sleeve 8 is screwed onto the route sleeve 7 and tightened. As a result of the compression of the sealing sleeve produced in this way, a high compression pressure, which is effective in the radial direction, is generated between the sleeve and the outer walls of the pipe ends, which results in a good seal. The inclined surfaces 7b and 9.7 press the beveled ends of the sealing sleeve io directly against the outer surfaces of the bulges ii in the oil ear ends. In this way, the endeavors of these pipe ends to burst a pipe out of the connection under the action of the internal pressure are successfully counteracted. Between the inner wall of the flanges 7a and 8a and the mouth 9 on the one hand and the non-bulged outer wall of the pipe ends 5 and 6, a clearance or distance 12 is provided. This play gives the coupling a certain degree of flexibility and also takes into account, to a limited extent, a non-correct alignment of the pipe ends 5, 6.

Die Metallhülsen 7, 8 sind mit den entsprechenden ILolirenden 5 und 6 durch Metallstreifen 16 elektrisch verbunden. Das eine Ende eines jeden Streifens 16 ist um ein streifenartiges, metallenes Kleiiinistüch herumgeschlungen, das das Rohrende umgibt und auf diesem mittels einer Schraube 14 mid einer Mutter 15 festgeklemmt ist; das andere Ende des Streifens 16 ist an der Hülse 7 (bzw. 8) iiiittels einer Schraube 17 befestigt. Das Ende des Streifens 16 ist lose um das Klemmstück 13 herumgeschlungen, so daß dieses rings um das Rohr verstellbar ist, bis die Klemmvorrichtung i4, i9 angezogen ist, um das herumgeschlungene Ende des Streifens 16 fest gegen die Rohrwandung zu ziehen. In jeder der beiden Hülsen 7 und 8 ist eine Bohrung 18 für die Schraube 17 vorgesehen, um zu verhindern, <laß sich die Schraube 17 von dem Streifen 16 löst, hat sie unter ihrem Kopf eine Ringritit 20, in der sich eine weiche Unterlegscheibe i9 befindet. Zwischen dieser Unterlegscheibe und dem Schraubenkopf ist das mit einer Öffnung versehene Ende des Streifens 16 eingespannt. Die Bohrungen 18 zur Aufnahme der Schrauben 17 haben eine Aussparung 21 zur Aufnahme der Unterlegscheiben i9.The metal sleeves 7, 8 are with the corresponding ILolirenden 5 and 6 electrically connected by metal strips 16. One end of each strip 16 is wrapped around a strip-like, metal miniature cloth that shows the Surrounds the pipe end and clamped thereon by means of a screw 14 mid a nut 15 is; the other end of the strip 16 is on the sleeve 7 (or 8) iii by means of a Screw 17 fastened. The end of the strip 16 is loosely wrapped around the clamping piece 13, so that this is adjustable around the pipe until the clamping device i4, i9 is tightened, around the looped end of the strip 16 firmly against the pipe wall to pull. In each of the two sleeves 7 and 8 there is a hole 18 for the screw 17 is provided to prevent the screw 17 from coming off the strip 16 loosens, she has a Ringritit 20 under her head, in which there is a soft washer i9 is located. Between this washer and the screw head there is a End of the strip 16 provided with an opening is clamped. The holes 18 for inclusion of the screws 17 have a recess 21 for receiving the washers i9.

Das freie, nichtunterstützte Ende des Verbindungsstreifens zwischen der Schraube 17, die es an der Hülse 7 oder 8 sichert, und dem Teil, der mittels des Klemmstücks 13 an dem Rohrende 5 oder 6 befestigt, ist so ausgebildet, daß er einerseits lang genug ist, um nicht die Biegsamkeit der gesamten Kupplung zu beeinträchtigen, anderseits so kurz, tlaß er jedem Bestreben der Hülse 7 oder 8, sich zu drehen, entgegenwirkt. Die Verbindungsstreifen 16 dienen also auf diese Weise gleichzeitig dazu, die Kupplung zu verriegeln und ein unbeabsichtigtes Aufschrauben zu verhindern; die sonst üblichen Verbindungseinrichtungen, wie beispielsweise Unterl-egscheiben mit Ansätzen o. dgl.; brauchen also nicht zur Anwendung zu kommen.The free, unsupported end of the connecting strip between the screw 17 that secures it to the sleeve 7 or 8, and the part that means of the clamping piece 13 attached to the pipe end 5 or 6 is designed so that it on the one hand is long enough so as not to impair the flexibility of the entire coupling, on the other hand, so briefly, let every effort of the sleeve 7 or 8 turn, counteracts. The connecting strips 16 thus serve simultaneously in this way to lock the coupling and prevent it from being unintentionally unscrewed; the otherwise usual connecting devices, such as washers with approaches or the like; so do not need to be used.

Die anfängliche Lose der um die Klemmstücke 13 liertimgeschwungenen Enden der Leiterstreifen 16 in Verbindung mit den Löchern 18 für die Schrau- ben 17 zur Befestigung der Leiterstreifen an den Hülsen 7, 8 macht es möglich, die Leiterstreifen tun die Klemmstücke herumzuschlingen, bevor die letzteren angezogen werden. Dadurch wird erreicht, daß die Leiterstreifen an den Hülsen 7,'8 in solchen Stellungen befestigt werden, in denen die Schrauben am besten zugäugig sind, um sie anziehen zu kiinnen.The initial lots of liertimgeschwungenen to the clamping pieces 13 ends of the conductor strip 16 in connection with the holes 18 for the screws ben 17 for fastening of the conductor strips on the sleeves 7, 8 makes it possible for the conductor strips do the clamping pieces herumzuschlingen before the latter tightened will. It is thereby achieved that the conductor strips are attached to the sleeves 7, '8 in such positions in which the screws are best accessible in order to tighten them.

Die vorbeschriebene neue Kupplung soll in erster Linie bei Rohren zur Anwendung kommen, deren Außendurchmesser größer als 25 mm ist und die einen Innendruck von mindestens 2 kg/cm2 aufweisen. Natürlich kann diese Kupplung aber auch zur Verbindung von Rohren kleinerer Abmessungen oder geringeren Innendrücken verwendet werden.The new coupling described above is intended primarily for pipes are used, the outside diameter of which is greater than 25 mm and some Have an internal pressure of at least 2 kg / cm2. Of course, this coupling can also for connecting pipes of smaller dimensions or lower internal pressures be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pipe coupling, characterized by a rigid, with an inwardly directed flange inner sleeve and a correspondingly shaped one Outer sleeves, both of which have cooperating threads; in the inner sleeve there is a slidable loose annular collar held by the flange of the outer sleeve is, as well as a sealing sleeve made of flexible, elastic material, for. B. rubber, which fits tightly into the rigid inner sleeve and over the pipe ends to be coupled and lies between the loose collar and the flange of the rigid inner sleeve, wherein the inner surfaces of this flange and the collar are tapered, in the same way as the ends of the sealing sleeve on its inner wall has two preformed, flat annular grooves, each with an annular bulge cooperates, which is provided at each of the pipe ends to be coupled together.

2. Pipe coupling according to claim i, characterized in that the inner edges of the Flanges of the rigid inner and outer sleeves and the inner wall of the loose annular collar at a sufficient distance from the outer wall of the non-bulged part of the pipes to be coupled together.

3. Pipe coupling according to claim i or 2, characterized in that the tube with the rigid inner metal made of or the outer surface is connected in an electrically conductive manner by a metal clamping piece, which surrounds the pipe, can be clamped to it and with a flat conductor strip made of soft metal cooperates, one end of which by means of a Screw is attached to the rigid sleeve while the other end of the strip is around wrapped around the clamp that secures the strip to the pipe will. q. Pipe coupling according to Claim 3, characterized in that the conductor strip on its fastening screw, with which it is secured in the rigid sleeve, by means of a soft washer that is held in one under the screw head provided recess o. The like. Is.