DE2700516A1 - Socket or sleeve pipe coupling - has outer clamp ring with internal cones to successively deform outer coupling member - Google Patents
Socket or sleeve pipe coupling - has outer clamp ring with internal cones to successively deform outer coupling memberInfo
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Abstract
Description
"Verriegelungsring-Verbindung" "Locking ring connection"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungsring-Rohrverbindung, wie sie in der US-PS 3 827 727 beschrieben ist und soll den Anwendungsbereich solcher Rohrverbindungen mit Verriegelungsring erweitern.The present invention relates to a locking ring pipe joint, as described in U.S. Patent 3,827,727 and is intended to cover the scope of such Expand pipe connections with locking ring.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit sich axial überlappenden Rohrgliedern, die mit Hilfe eines Verriegelungsringes befestigt sind.The present invention relates to a pipe connection with itself axially overlapping tubular members that are attached by means of a locking ring.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verriegelungsring-Rohrverbindung, welche einen Verriegelungsring verwendet, der eine Eingangszone in der Form eines stumpfen Kegels aufweist und primär die Rohrglieder in engen gegenseitigen Kontakt drücken soll, wobei eine zylindrische Zone, welche einen solchen Kontakt aufrechterhält, von einer zweiten kegelstumpfförmigen Zone gefolgt wird, um ein radiales Zusammenziehen der Rohrglieder zu bewirken, um eine hohe Druckkonzentration zu schaffen, wobei abschließend eine Zone vorgesehen ist, in welcher die Rohrglieder den Verriegelungsring freigeben, um ein Zurückschnellen der Rohrglieder zu erlauben.An object of the present invention is a locking ring pipe joint, which uses a locking ring that has an entrance zone in the shape of a blunt Has cone and primarily the tubular members in close mutual Contact is intended to press, with a cylindrical zone showing such contact maintains, followed by a second frustoconical zone to a to cause radial contraction of the tubular members to create a high pressure concentration to create, finally a zone is provided in which the pipe members release the locking ring to allow the pipe links to snap back.
Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Verriegelungsring-Rohr verbindung geschaffen, wobei der Verriegelungsring mit ei-und nem Satz von drei Zonen abgestumpfter Kegelform/von abwechselnden zylindrischen Zonen versehen ist, um eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Bereiche zu schaffen, in welchen die Rohrglieder radial zusammengedrückt werden.Furthermore, according to the invention, a locking ring pipe connection created, the locking ring with a set of three truncated zones Conical shape / is provided by alternating cylindrical zones to a multitude of to create spaced apart areas in which the tubular members are compressed radially.
Auch wird eine Verriegelungsring-Rohrverbindung geschaffen, wobei jedes der Rohrglieder mit Rippen in ausgewählten Bereichen versehen sein kann, um örtliche Bereiche erhöhten Axialdruckes zwecks verbesserten Verbindungs- und Dichtungseingriffes zwischen den Rohrgliedern zu schaffen.A locking ring pipe connection is also provided, wherein each of the pipe members can be ribbed in selected areas to local areas of increased axial pressure for improved connection and sealing engagement to create between the pipe members.
Weiterhin wird eine Rohrverbindung der angegebenen Art geschaffen, wobei ausgewählte Rippen von axialen Kanälen unterbrochen sein können, wodurch bei Radialdruck zwischen den Rohrgliedern eine Drehverriegelung erzielt wird.Furthermore, a pipe connection of the type specified is created, with selected ribs of axial channels can be interrupted, whereby a twist lock is achieved with radial pressure between the tubular members will.
Weiterhin wird eine Verriegelungsring-Rohrverbindung geschaffen, die insbesondere für das Verbinden von Rohrgliedern geeignet ist, welche bezüglich ihrer Durchmesser relativ dünne Wände aufweisen als auch von Rohren, die eine relativ geringe Festigkeit aufweisen, sie ist jedoch nicht hierauf begrenzt.Furthermore, a locking ring pipe connection is created which is particularly suitable for connecting pipe members, which with respect to their Diameter have relatively thin walls as well as pipes that have a relatively have low strength, but it is not limited thereto.
Weiterhin wird erfindungsgemäss eine Verriegelungsring-Rohrverbindung geschaffen, wobei jedes Rohrglied in der Form einer Verbinderhülse sein kann, die aus einem festeren Material als das andere Rohrglied und mit Rippen versehen ist, welche in die Wand des anderen Rohrgliedes zwecks Verriegelungs- und Dichtungsverbindung eingedrückt werden können.Furthermore, according to the invention, there is a locking ring pipe connection created, wherein each tubular member can be in the form of a connector sleeve, the is made of a stronger material than the other tubular member and is ribbed, which in the wall of the other pipe member for the purpose of locking and sealing connection can be pressed in.
Auch ist Gegenstand der Erfindung eine Verriegelungsring-Rohrverbindung, die als Teil ein Merkmal der erwähnten Patentschrift verwenden kann, nämlich eine kurze Endschulter an dem Verriegelungsring, wodurch ein Zurückfedern der Rohrglieder erlaubt wird, um eine zusätzliche Verriegelung zwischen dem Verriegelungsring und dem Rohrglied zu bewirken.The invention also relates to a locking ring pipe connection, which may use as part of a feature of the cited patent, namely a short end shoulder on the locking ring, causing the pipe links to spring back is allowed to add an additional lock between the locking ring and to effect the tubular member.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine mittels Verriegelungsring gesicherte Verbindung, wobei das Innenglied eine kompakte Welle sein kann.Another object of the invention is a locking ring means secured connection, wherein the inner link can be a compact shaft.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The invention is illustrated below on the basis of exemplary embodiments attached drawing explained in more detail.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Rohrverbindung mit Verriegelungsring, wobei ein Paar von inneren Rohrgliedern gezeigt ist, die mit einem äußeren Rohrglied gekoppelt sind, wobei ein Verriegelungsring in seiner anfänglichen Lage gezeigt ist, Fig. 2 eine Teilansicht nach Fig. 1, wobei einer der Verriegelungsringe in seiner abschließenden Lage gezeigt ist, Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1, wobei ein Verriegelungsring in seiner anfänglichen Lage gezeigt ist, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, wobei der Verriegelungsring in einer Zwischenlage gezeigt ist, Fig. 5 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 3, wobei der Verriegelungsring in seiner abschließenden Lage gezeigt ist, Fig. 6 einen vergrößerten Teilschnitt einer anderen Ausführungsform der Rohrverbindung, wobei ein Paar von Rohrgliedern, deren eines ein glockenförmiges Ende aufweist und der Verriegelungsring in seiner abschließenden Lage gezeigt sind, nachdem er über das glockenförmige Ende von dem offenen Ende ausgedrückt ist, Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Schnittansicht, wobei der Verriegelungsring in seiner abschließenden Lage gezeigt ist, nachdem er über das sich nach außen erweiternde Ende des glockenförmigen Endes von dem geschlossenen Ende aus geschoben ist, Fig. 8 einen Teilschnitt gemäss dem Kreis 8 in Fig. 6, Fig. 9 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Rohrverbindung mittels Verriegelungsring, wobei ein Paar der Rohrglieder glockenförmige Enden zwecks Anordnung über einem inneren Kupplungsrohrglied aufweisen, wobei die Teile in der Lage zum Zusammenbau gezeigt sind, Fig.lo einen Teilschnitt, wobei die Rohrverbindung in ihrem zusammengebauten Zustand gezeigt ist, Fig.11 einen vergrößerten Teilschnitt gemäß dem Kreis 11 in Fig. lo, Fig.12 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 12-12 in Fig. 9, wobei eine Verriegelungsrippe modifiziert ist, um axiale Kanäle zu schaffen, um die Drehverriegelung zu erhöhen, Fig.13 eine Schnittansicht längs der Linie 13-13 in Fig.lo, wobei die modifizierte Rippe gezeigt ist, wenn sie eine Drehverriegelung bewirkt Fig.14 einen Teillängsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Einschnürungs-Ringverbindung, wobei die Teile in ihrer anfänglichen Lage gezeigt sind, Fig.15 eine der Fig. 14 entsprechende Ansicht, wobei jedoch die Teile in ihrer festgelegten Lage gezeigt sind, Fig.16 einen Teilschnitt längs der Linie 16-16 in Fig. 14, Fig.17 eine Schnittansicht längs der Linie 17-17 in Fig.15, Fig.18 einen Teilschnitt entsprechend dem Bereich innerhalb des Kreises 18 in Fig. 14, wobei eine Modifizierung der Verriegelungsrippe gezeigt ist, Fig .19 eine Schnittansicht längs der Linie 19-19 in Fig. 18, Fig.20 eine der Fig. 18 ähnliche Ansicht, wobei eine weitere Abänderung gezeigt ist.The drawings show: FIG. 1 a side view of an embodiment a pipe joint with a locking ring, with a pair of inner pipe members shown coupled to an outer tubular member, with a locking ring is shown in its initial position, Fig. 2 is a partial view of Fig. 1, wherein one of the locking rings is shown in its final position, Fig. 3 a enlarged sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1, with a locking ring is shown in its initial position, FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3, wherein the locking ring is shown in an intermediate position, Fig. 5 is a sectional view similar to FIG. 3, with the locking ring in its final Position is shown, Fig. 6 is an enlarged partial section of another embodiment the pipe joint, wherein a pair of pipe members, one of which is a bell-shaped End and the locking ring are shown in its final position, after being squeezed out over the bell-shaped end from the open end, Fig. 7 is a sectional view similar to FIG. 6, with the locking ring in its final position is shown after going over the outwardly widening End of the bell-shaped end is pushed from the closed end, Fig. 8 shows a partial section according to circle 8 in FIG. 6, FIG. 9 shows a sectional view of a Another embodiment of a pipe connection by means of a locking ring, wherein a A pair of the tubular members have bell-shaped ends for placement over an inner coupling tubular member with the parts shown ready for assembly, Fig.lo a partial section, showing the pipe connection in its assembled state 11 is an enlarged partial section according to circle 11 in FIG. 10, FIG Figure 12 is an enlarged sectional view taken along line 12-12 in Figure 9 showing a locking rib is modified to create axial channels to increase twist lock, Fig.13 is a sectional view taken along line 13-13 in Fig.lo, the modified Rib is shown when it causes a twist lock Fig.14 a partial longitudinal section a further embodiment of the constriction ring connection, wherein the parts are shown in their initial position, FIG. 15 a view corresponding to FIG. 14, however, the parts are shown in their fixed position, Fig. 16 is a partial section along the line 16-16 in Fig. 14, 17 is a longitudinal sectional view the line 17-17 in Fig.15, Fig.18 a partial section corresponding to the area within of circle 18 in Fig. 14 showing a modification of the locking rib Fig. 19 is a sectional view taken along the line 19-19 in Fig. 18, Fig. 20 is one of the A view similar to Fig. 18 showing a further modification.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1-5 ist die dort gezeigte Konstruktion insbesondere geeignet zum Herstellen einer hochfesten Verbindung zwischen ein Paar Rohren und einer umgebenden Hülse. Die Rohrverbindung mittels Verriegelungsring umfaßt ein Paar von Innenrohren 1, welche gegenüberliegende Endabschnitte 2 aufweisen. Die benachbarten Abschnitte der Innenrohre werden in einem äußeren Rohr oder Hülse 3 aufgenommen, die ein Paar von gegenüberliegenden inneren, konischen Dichtungs- und Paßabschnitten 4 einschließt, die elastisch von den Endabschnitten 2 ergriffen werden. Ansonsten ist das Innere des Außenrohres zylindrisch.Referring to Figures 1-5, the construction shown therein is particular suitable for making a high strength connection between a pair of pipes and a surrounding sleeve. The pipe connection by means of a locking ring comprises a Pair of inner tubes 1 having opposite end portions 2. the adjacent sections of the inner tubes are in an outer tube or sleeve 3 incorporated a pair of opposing inner, conical seal and Mating portions 4 which are elastically gripped by the end portions 2. Otherwise the inside of the outer tube is cylindrical.
Die Hülse ist mit einem zentral angeordneten äußeren Halteflansch 5 versehen. Benachbart zu den gegenüberliegenden Seiten des Halteflansches ist die Hülse mit äußeren konischen Abschnitten 6 versehen. Die Hülse umfaßt einen sich von jedem Abschnitt 6 fortsetzenden ersten äußeren zylindrischen Abschnitt 7, der an einem äußeren Verengungsflansch 8 endet, dessen andere Seite geneigt ist, wie dies bei 9 gezeigt ist. Sich fortsetzend von der geneigten Seite 9 befindet sich ein zweiter äußerer zylindrischer Abschnitt lo. Jedes Ende der Hülse ist außen abgeschrägt, wie dies bei 11 angedeutet ist.The sleeve is provided with a centrally located outer retaining flange 5 provided. Adjacent to the opposite sides of the retaining flange is the The sleeve is provided with outer conical sections 6. The sleeve embraces you of each section 6 continuing first outer cylindrical section 7, the ends at an outer narrowing flange 8, the other side of which is inclined, like this is shown at 9. Continuing from the inclined side 9 is located a second outer cylindrical section lo. Each end of the sleeve is beveled on the outside, as indicated at 11.
Jede Seite der Hülse 3 nimmt einen Verriegelungsring 12 auf, welcher ein kurzes zylindrisches Eingangsende 13 aufweist, dessen äußeres Ende abgeschrägt sein kann. Der Verriegelungsring umfaßt, sich axial einwärts von dem Eintrittsende 13 fortsetzend, einen anfänglichen, einwärts geneigten oder kegelstumpfförmigen Abschnitt 14, der an einem inneren zylindrischen Abschnitt 15 anschließt. Der Abschnitt 15 schließt an einen abschließenden innen geneigten oder kegelstumpfförmigen Abschnitt 16 an, der an einer kurzen Schulter 16a endet.Each side of the sleeve 3 receives a locking ring 12, which has a short cylindrical input end 13, the outer end of which is beveled can be. The locking ring includes extending axially inward from the entry end Continuing 13, an initial, inwardly sloping or frustoconical Section 14 which connects to an inner cylindrical section 15. The section 15 connects to a final internally inclined or frustoconical section 16, which ends at a short shoulder 16a.
Die Ausführungsform der Verriegelungsring-Rohrverbindung nach Fig. 1 und bis 5 wird folgendermaßen zusammengebaut: Während der Vormontage wird ein vorgeschmiertes Paar von Verriegelungsringen so angeordnet, daß ihre Eintrittsenden 13 über den Flanschen 8 liegen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Anschließend wird das Paar Rohre 1 in die Hülse eingesetzt, wobei eine leichte Endkraft auf den Rohren aufrechterhalten wird. Schließlich werden gleichzeitig entgegengesetzte Axialkräfte auf beide Verriegelungsringe aufgebracht, um die Verriegelungsringe auf die Hülse 3 zu drücken. Anfänglich sind die geneigten Endabschnitte 16 der Verriegelungsringe im Abstand von der Hülse angeordnet, so daß die auf jeden Verengungsring aufgebrachte Axialkraft zunächst in eine Einschnürkraft umgewandelt wird, die auf die entsprechenden Flansche 8 aufgebracht wird.The embodiment of the locking ring pipe connection according to Fig. 1 and up to 5 are assembled as follows: During pre-assembly a pre-lubricated pair of locking rings is arranged so that their entry ends 13 lie over the flanges 8, as shown in FIG. 3. Then will the pair of tubes 1 inserted into the sleeve, leaving a slight end force on the tubes is maintained. Ultimately, there are opposing axial forces at the same time Applied on both locking rings to the locking rings on the sleeve 3 to press. Initially, the inclined end portions 16 are the locking rings spaced from the sleeve so that the applied to each constriction ring Axial force is first converted into a constriction force, which is applied to the corresponding Flanges 8 is applied.
Es ist wünschenswert, daß die Abmessungen der Hülse und die Auswahl des Metalles, das die Hülse umfaßt, so sind, daß ein gewisses axiales Wölben bzw. Krümmen der Hülse zwischen den Flanschen 8 und dem Halteflansch 5 zu dem Ausmaß auftreten kann, daß eine festere elastische Sitz- und Abdichtungsverbindung zwischen den Endabschnitten 2 und den konischen Dichtungsbereichen 4 gebildet wird.It is desirable that the dimensions of the sleeve and the selection of the metal comprising the sleeve are such that a certain axial bulging or bulging Bend the sleeve between the flanges 8 and the retaining flange 5 to the extent can occur that a tighter resilient seat and sealing connection between the end sections 2 and the conical sealing areas 4 is formed.
Eine weitere Bewegung der Verriegelungsringe verursacht, daß die abschließenden geneigten Abschnitte 16 die äußeren Bereiche lo der Hülse zusammendrücken, während sich der zylindrische Abschnitt 15 über den Flansch 8 bewegt, ohne eine weitere Verengungskraft darauf auszuüben. Wenn sich die Verriegelungsringe 12 in ihrer endgültigen Lage befinden, wobei sie an den Halteflansch 5 anstossen, bildet das äußere Rohr ein Paar erster verjüngter bzw. zusammengeschnürter Abschnitte 17 und zweiter zusammengeschnürter Abschnitte 18, und jedes innere Rohr bildet einen entsprechenden hauptsächlichen oder ersten zusammengeschnürten Bereich 19 und einen zweiten zusammengeschnürten Bereich 20, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.Further movement of the locking rings causes the final inclined sections 16 the outer Compress areas lo of the sleeve, while the cylindrical portion 15 moves over the flange 8 without a to exert further constricting force on it. When the locking rings 12 are in their final position, where they abut the retaining flange 5, forms the outer tube has a pair of first tapered or constricted portions 17 and second constricted portions 18, and each inner tube defines one corresponding main or first constricted area 19 and one second constricted region 20, as shown in FIG. 5.
Zwischen diesen zusammengeschnürten Abschnitten sind die äußeren und inneren Rohre einer gewissen elastischen Erholung ausgesetzt, und insbesondere tritt eine elastische Erholung der Rohre unmittelbar außerhalb der Schulter 16a des Verriegelungsringes auf. Die scharfe Kante des Flansches 8 unterstützt das Halten des Verriegelungsringes in seiner Lage. Auch wird durch eine elastische Erholung des äußeren Rohres 3 der Verriegelungsring in seiner abschließenden Lage verriegelt.Between these constricted sections are the outer and inner tubes exposed to some elastic recovery, and in particular occurs elastic recovery of the tubes just outside the shoulder 16a of the locking ring on. The sharp edge of the flange 8 assists in holding the locking ring in its location. Also, by an elastic recovery of the outer tube 3, the Locking ring locked in its final position.
Es sei hervorgehoben, daß durch Vorsehen der zylindrischen Bereiche lo und 15, die so bemessen sein können, daß sie eine Gleitpassung schaffen, die zum Zusammenschnüren des Flansches 8 und zum Verengen des Abschnittes lo erforderliche Kraft nicht gleichzeitig, sondern aufeinanderfolgend auftritt.It should be emphasized that by providing the cylindrical areas lo and 15, which can be sized to create a sliding fit that for constricting the Flange 8 and to narrow the section lo required force does not occur simultaneously, but successively.
Während die Hülse 3 ausgebildet sein kann, um ein gewisses Wölben zu erlauben, ist die zum Zusammendrücken des Flansches 8 erforderliche Kraft eine örtliche Kraft, die von dem abgeschrägten Abschnitt 14 ausgeübt wird, während der zylindrische Abschnitt 15 über den zylindrischen Bereich lo gleitet. Dann ist beim Zusammenschnüren des Bereiches lo die erforderliche Kraft auf die örtliche Kraft beschränkt, die von dem abgeschrägten Bereich 16 ausgeübt wird, plus einer mässigen Reibkraft zwischen dem Flansch 8 und dem zylindrischen Bereich 15.While the sleeve 3 can be designed to have a certain arching to allow, the force required to compress the flange 8 is a local force exerted by the tapered portion 14 during the cylindrical portion 15 slides over the cylindrical portion lo. Then it is with Constriction of the area lo the required force on the local force limited exerted by the tapered area 16 plus a moderate one Frictional force between the flange 8 and the cylindrical area 15.
Der in Fig. 6 bis 11 gezeigte Verriegelungsring 21 ist in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen der Rohrglieder gezeigt. Der Verriegelungsring weist innen eine Reihe sich abwechselnder geneigter oder kegelstumpfförmiger Zonen und zylindrischer Zonen auf. Insbesondere umfaßt der Verriegelungsring ein abgeschrägtes Führungsende 22, nacheinander gefolgt von einer zylindrischen Zone 23, einer ersten konischen oder kegelstumpfförmigen Zone 24, einer zweiten zylindrischen Zone 25, einer zweiten geneigten oder kegelstumpfförmigen Zone 26, einer dritten zylindrischen Zone 27, einer dritten geneigten oder kegelstumpfförmigen Zone 28 und schließlich einer grundsätzlich zylindrischen Zone 29, wobei der Verriegelungsring in einer kurzen Schulter 30 endet. In einigen Fällen kann zwecks Erhöhens der Festigkeit des Verriegelungsringes in dem Bereich der Schulter 30 der Verriegelungsring mit einer Erstreckung 31 versehen sein, wie dies in Fig. 6 und 7 gezeigt ist.The locking ring 21 shown in Figs. 6 to 11 is in connection shown with different embodiments of the tubular members. The locking ring has a series of alternating inclined or frustoconical zones inside and cylindrical zones. In particular, the locking ring comprises a beveled one Leading end 22 followed in succession by a cylindrical zone 23, a first conical or frustoconical zone 24, a second cylindrical zone 25, a second inclined or frustoconical zone 26, a third cylindrical Zone 27, a third inclined or frustoconical zone 28 and finally one basically cylindrical zone 29, with the locking ring in a short Shoulder 30 ends. In some cases, to increase the strength of the locking ring The locking ring is provided with an extension 31 in the area of the shoulder 30 as shown in Figs.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 verbindet der Verriegelungsring ein Paar Rohrglieder 32 und 33, wobei das Rohrglied 33 ein glockenförmiges Ende 34 aufweist, in welches sich das Rohrglied 32 erstreckt. Bei dieser Anordnung ist der Verriegelungsring 21 über das offene Ende der Glocke gedrückt. In Fig. 7 ist der Verriegelungsring 21 über das sich nach außen erweiternde Ende 35 der Glocke gedrückt worden.Referring to Figures 6 and 7, the locking ring connects a pair of tubular members 32 and 33, the tubular member 33 having a bell-shaped end 34 has into which the tubular member 32 extends. With this arrangement the locking ring 21 is pressed over the open end of the bell. In Fig. 7 is the locking ring 21 over the outwardly widening end 35 of the bell been pressed.
Während der Verriegelungsring 21 nicht auf die Verwendung mit Rohrgliedern aus weichem Material wie beispielsweise Weichaluminium begrenzt ist, ist der Verriegelungsring insbesondere für eine solche Verwendung geeignet. Die Betätigung des Verriegelungsringes, wenn er in Verbindung mit den Rohrgliedern 32 und 33 verwendet wird, wie dies in Fig. 6, 7 und 8 gezeigt ist, ist folgendermaßen: Die zylindrische Zone 23 des Verriegelungsringes bildet eine Gleitpassung über dem glockenförmigen Ende 34, wenn er über dem offenen oder dem sich nach außen erweiternden Ende 35 angeordnet ist. Wenn der Verriegelungsring aufgetrieben wird, drückt die erste konische Zone 24 die Glockenvergrösserung in innigen Kontakt mit dem Rohr 2, wobei die Abmessungstoleranz ausgeglichen wird, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Nachdem eine innige Berührung hergestellt ist, bewirkt die konische Zone 24 ein anfängliches gleichzeitiges Verengen der beiden Rohrglieder.While the locking ring 21 is not intended for use with tubular members The locking ring is made of soft material such as soft aluminum particularly suitable for such use. The actuation of the locking ring, when used in conjunction with tubular members 32 and 33, as shown in FIG 6, 7 and 8 is as follows: The cylindrical Zone 23 of the locking ring forms a sliding fit over the bell-shaped End 34 when it is above the open or outwardly flared end 35 is arranged. When the locking ring is pushed up, the first conical pushes Zone 24 the bell enlargement in intimate contact with the tube 2, with the dimensional tolerance is balanced as shown in FIG. After an intimate touch is established, the conical zone 24 causes an initial simultaneous narrowing of the two pipe links.
Da kein weiteres Verengen in der zweiten zylindrischen Zone 25 eintritt, ist die erforderliche Kraft wesentlich geringer als wenn die Zone 25 geneigt wäre. Die Reibungskraft in der zylindrischen Zone kann mit Hilfe eines herkömmlichen hochfesten Schmiermittels wie beispielsweise Graphit oder Kohlenstoffluorid auf ein Minimum herabgesetzt werden, das auf das Innere des Verriegelungsringes oder auf das äußere Glockenende aufgetragen wird.Since no further narrowing occurs in the second cylindrical zone 25, the force required is much less than if the zone 25 were inclined. The frictional force in the cylindrical zone can be adjusted using a conventional high-strength Lubricants such as graphite or carbon fluoride to a minimum be reduced on the inside of the locking ring or on the outside Bell end is applied.
Zusätzliche Kraft ist indessen erforderlich, wenn die konische Zone 26 auf das Glockenende bewegt wird; dabei wird die Größe der zusätzlichen Kraft durch die Axiallänge der konischen Zone 26 vorbestimmt. Ein weiteres Zusammendrücken tritt während der Bewegung dervdritten zylindrischen Zone auf dem Glockenende nicht ein.However, additional force is required when the conical zone 26 is moved to the end of the bell; thereby the size of the additional force predetermined by the axial length of the conical zone 26. Another squeeze does not occur during the movement of the third cylindrical zone on the bell end a.
Schließlich tritt eine maximale Einschnürung auf, wenn die abschließende konische Zone 28 auf das Glockenende 34 gedrückt wird. Wenn sich die Schulter 30 auf dem Glockenende 34 bewegt, erfahren die Rohrglieder eine Rückbildung der Zurückfederung im Verhältnis zu der Nachgiebigkeit des Materials. Hierdurch wird eine große Verriegelungskraft geschaffen, welche dem Entfernen des Verriegelungsringes entgegenwirkt.Eventually, maximum necking occurs when the final conical zone 28 is pressed onto the bell end 34. When the shoulder is 30 moved on the bell end 34, the tubular members experience a regression of the spring back in relation to the flexibility of the material. This creates a great locking force created, which counteracts the removal of the locking ring.
Die Reihe der konischen Bereiche, die durch die zylindrischen Zonen im Abstand voneinander angeordnet sind, reduziert nicht nur wesentlich die Kraft, die zum Installieren des Verriegelungsringes erforderlich ist, sondern schafft auch eine in Abstand voneinander angeordnete Reihe von Dichtungskontakten und ein Verteilen jeder Biegelast, die auf die Rohrglieder wirken kann. Die langen zylindrischen Kontaktzonen schaffen einen Widerstand gegen Drall.The series of conical areas defined by the cylindrical zones are arranged at a distance from each other, not only significantly reduces the force, which is required to install the locking ring, but also creates a spaced row of sealing contacts and a distributing any bending load that can act on the tubular members. The long cylindrical contact zones create resistance to twist.
Wegen des sich nach außen erweiternden Endes 35 übt ein Axialdruck gegen das glockenförmige Ende eine radiale Auswärtskraft aus, die dazu neigt, das glockenförmige Ende zu krümmen. Dies wird durch die Reihenanordnung von zylindrischen und konischen Zonen auf ein Minimum herabgesetzt, so daß relativ dünne Wände erlaubt sind. Wenn äußerst dünne Wände oder Wände aus weichem Material erforderlich sind, kann der Verriegelungsring an dem sich nach außen erweiternden Ende 35 angeordnet werden, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, wobei das glockenförmige Ende 34 unter Dehnung anstatt Druck gehalten wird.Because of the outwardly widening end 35, an axial pressure is exerted a radial outward force is exerted against the bell-shaped end, which tends to reduce the curve bell-shaped end. This is due to the series arrangement of cylindrical and conical zones reduced to a minimum, allowing relatively thin walls are. If extremely thin walls or walls made of soft material are required, can be the locking ring on the after outside expanding End 35 are arranged as shown in Fig. 7, the bell-shaped End 34 is held under stretch rather than pressure.
Während ein einstückiges trichterförmiges Rohrende gezeigt ist, sei hervorgehoben, daß eine äußere Hülse oder eine Kupplung eingesetzt werden kann.While a one-piece funnel-shaped tube end is shown, be emphasized that an outer sleeve or coupling can be used.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9, lo und 11 umfaßt die dort gezeigte Verriegelungsring-Rohrverbindung ein Innenrohr oder eine Hülse 36 mit einer ringförmigen Halteschulter 37. Benachbart zu der Halteschulter 37 bildet das innere Rohr einen ersten zylindrischen Abschnitt 38, der an einem ersten äußeren ringförmigen Druckflansch 39 von geringem Profil endet. Die axiale Innenkante des Flansches 39 bildet einen kurzen Rand 40, und die axiale äußere Kante des Flansches bildet einen konischen Rand 41.Referring to Figures 9, 10 and 11, the locking ring shown therein comprises tubing an inner tube or sleeve 36 with an annular retaining shoulder 37. Adjacent the inner tube forms a first cylindrical section in relation to the retaining shoulder 37 38 attached to a first outer annular pressure flange 39 of low profile ends. The axial inner edge of the flange 39 forms a short edge 40, and the the axial outer edge of the flange forms a conical edge 41.
Der Flansch 39 ist mit einem zweiten zylindrischen Abschnitt 42 von etwas geringerem Durchmesser als der erste zylindrische Abschnitt 38 verbunden. Der zweite zylindrische Abschnitt 42 ist mit einem zweiten ringförmigen Druckflansch 43 verbunden, der ebenfalls einen kurzen Rand 40 und einen konischen Rand 41 aufweist. Der zweite Flansch 43 ist mit einem dritten zylindrischen Abschnitt 44 etwas geringeren Durchmessers als der zweite zylindrische Abschnitt 4 verbunden. Das Rohr ist mit einem abgeschrägten Ende 45 versehen.The flange 39 is provided with a second cylindrical portion 42 of slightly smaller diameter than the first cylindrical portion 38 connected. The second cylindrical portion 42 is provided with a second annular pressure flange 43 connected, which also has a short edge 40 and a conical edge 41. The second flange 43 is slightly smaller with a third cylindrical section 44 Diameter connected as the second cylindrical portion 4. The tube is beveled with a End 45 provided.
Das innere Rohr oder die Hülse 36 nimmt ein äußeres Rohr 46 auf, das tatsächlich das zylindrische Glockenende eines sich fortsetzenden Rohres 47 ist, das mit dem Rohr 46 über einen sich nach außen erweiternden Abschnitt 48 verbunden ist. Der Innendurchmesser des Außenrohres 46 ist so, daß es über den ersten oder größeren Außenflansch 39 gleitbar ist.The inner tube or sleeve 36 receives an outer tube 46 which is actually the cylindrical bell end of a continuing tube 47, which is connected to the tube 46 via a section 48 which widens outward is. The inner diameter of the outer tube 46 is such that it over the first or larger outer flange 39 is slidable.
Der Verriegelungsring 21 vervollständigt, wie oben beschrieben, die Rohrverbindung.The locking ring 21 completes, as described above, the Pipe connection.
Die Rohrverbindung mit Verriegelungsring nach Fig. 9, lo und 11 wird folgendermaßen zusammengebaut.The pipe connection with locking ring according to Fig. 9, lo and 11 is assembled as follows.
Das Innenrohr 36 wird in das Außenrohr 46 eingesetzt, bis das Außenrohr 46 gegen die Halteschulter 37 anstößt. Der Verriegelungsring 21 wird anfänglich an dem durchgehenden Abschnitt 47 jenseits des Glockenendes 46 des Rohres angeordnet. Die Innenabmessungen des Verriegelungsringes sind so, daß der erste zylindrische Abschnitt 23 über den abgeschrägten Abschnitt 48 des Außenrohr- oder Glockenendes 46 paßt. Wenn der Verriegelungsring darüber gedrückt wird, arbeiten die Reihen der konischen und zylindrischen Zonen wie in Bezug auf Fig. 6, 7 und 8 beschrieben.The inner tube 36 is inserted into the outer tube 46 until the outer tube 46 abuts against the retaining shoulder 37. The locking ring 21 is initially located on the continuous section 47 beyond the bell end 46 of the tube. The internal dimensions of the locking ring are such that the first cylindrical Section 23 over the beveled section 48 of the outer tube or bell end 46 fits. When the locking ring is pressed over it, the rows of the conical and cylindrical zones as described with reference to FIGS. 6, 7 and 8.
Der erste Druckflansch 39 befindet sich innerhalb der Grenzen des zweiten zylindrischen Abschnittes 25 des Verriegelungsringes 21, wenn das Führungsende des Verriegelungsringes gegen die Halteschulter 37 anschlägt. Der Flansch 39 verursacht einen weiteren Druck des Innenrohres 36 in diesem Bereich, und die Druckkräfte verursachen einen örtlichen Fluß des Materials, welches das Außenrohr umfaßt, um den Flansch 39, um eine feste Verriegelungs- und Dichtungsverbindung dazwischen zu bewirken. Ähnlich drückt der dritte zylindrische Abschnitt 27 des Verriegelungsringes 21 das Außenrohr 46 um den zweiten Flansch 43, um eine zweite Verriegelungs- und Dichtungsverbindung zu schaffen, die vergrößert in Fig. 11 dargestellt ist.The first pressure flange 39 is within the limits of the second cylindrical portion 25 of the locking ring 21 when the leading end of the locking ring strikes against the retaining shoulder 37. The flange 39 causes a further pressure of the inner tube 36 in this area, and the compressive forces cause a local flow of the material comprising the outer tube around the flange 39 to effect a tight locking and sealing connection therebetween. Similarly, the third cylindrical portion 27 of the locking ring 21 presses this Outer tube 46 around the second flange 43, around a second locking and sealing connection to create, which is shown enlarged in FIG.
Wie schließlich in Bezug auf Fig. 6, 7 und 8 beschrieben ist, wird eine dritte Verriegelung durch den konischen Abschnitt 28 und die Schulter 30 bewirkt, welche an dem hinteren Ende des Verriegelungsringes 21 ausgebildet ist.Finally, as will be described with reference to FIGS. 6, 7 and 8 causes a third locking by the conical portion 28 and the shoulder 30, which is formed at the rear end of the locking ring 21.
Diese Schulter 30 wird auf Grund der Tatsache in ihrer Lage verriegelt, daß das Innenrohr 36 und das Außenrohr 46 gering zurückzufedern vermögen, wenn die Einschnürkraft des Verriegelungsringes entfernt wird.This shoulder 30 is locked in its position due to the fact that the inner tube 36 and the outer tube 46 are able to spring back slightly when the Constriction force of the locking ring is removed.
Es sei hervorgehoben, daß zum Zwecke der Darstellung die Radialabmessung der Druckflansche 39 und 43 übertrieben dargestellt sind. Tatsächlich kann ihre Radialabmessung in der Größenordnung von o,3 mm liegen.It should be emphasized that for purposes of illustration, the radial dimension the pressure flanges 39 and 43 are shown exaggerated. Indeed, hers can Radial dimension in the order of 0.3 mm.
Das das Innenrohr 36 und das Außenrohr 46 umfassende Material oder die Materialien sind vorzugsweise kaltverformbar mit einer bestimmten Nachgiebigkeit, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium sowie verschiedene Legierungen.The material comprising the inner tube 36 and the outer tube 46 or the materials are preferably cold deformable with a certain flexibility, such as copper or aluminum and various alloys.
Der Verriegelungsring 21 ist aus einem Material gebildet, das ihn zusammen mit größerer Wanddicke wesentlich stabiler macht als die Rohre 36 und 46, und er kann eine größere Nachgiebigkeit als Beispiel, jedoch nicht beschränkend aufweisen; der Verriegelungsring 21 kann aus Stahl oder aus hochfesten Legierungen hergestellt sein. Zusätzlich ist die Wanddicke des Verriegelungsringes 21 wesentlich größer als die Wanddicke der Rohre 36 und 46. Wenn die Wanddicke vergrößert wird, kann die Einheitsfestigkeit des Verriegelungsringes 21 herabgesetzt werden. Die Festigkeit des Verriegelungsringes wird weiter in dem Bereich hoher Belastung der Schulter 30 durch die Erstreckung 31 erhöht.The locking ring 21 is formed from a material that it together with greater wall thickness makes it much more stable than tubes 36 and 46, and he may give greater indulgence as an example, but not by way of limitation exhibit; the locking ring 21 can be made of steel or high strength alloys be made. In addition, the wall thickness of the locking ring 21 is essential greater than the wall thickness of tubes 36 and 46. If the wall thickness is increased, the unitary strength of the locking ring 21 can be decreased. the The strength of the locking ring is further increased in the area of high stress Shoulder 30 increased by extension 31.
Wenn es unter Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 wünschenswert sein sollte, die Beständigkeit gegen Torsionskräfte zu erhöhen, kann die ringförmige Rippe 39 oder 49 mit einem Ring von axial verlaufenden Kanälen 39a versehen sein (die lediglich einige tausendstel Millimeter tief sein können).With reference to Figs. 12 and 13, if it should be desirable, To increase the resistance to torsional forces, the annular rib 39 or 49 be provided with a ring of axially extending channels 39a (the only some thousandths of a millimeter deep).
Wenn der Verriegelungsring 21 in seine Lage gedrückt wird, fließt etwas das Außenrohr 46 bildende Material in die Kanäle 39a, wie dies durch 46a in Fig. 13 angedeutet ist.When the locking ring 21 is pushed into place, it flows some material forming the outer tube 46 into the channels 39a, as indicated by 46a in FIG Fig. 13 is indicated.
Die Anwendbarkeit der Rohrverbindung, um Torsionsbelastungen zu widerstehen, ist weiterhin in Fig. 14 bis 20 gezeigt.The applicability of the pipe joint to withstand torsional loads, is further shown in FIGS. 14-20.
Die in Fig. 14 bis 17 gezeigte Konstruktion umfaßt ein Innenrohr 49 von anfänglich gleichförmiger Abmessung und ein Außenrohr oder eine Anschlußhülse So mit einem äußeren Halter 51, einem äußeren konischen Abschnitt 52 benachbart zu jeder Seite der Halterung 51 und einen inneren konischen Abschnitt 53 unterhalb eines jeden äußeren konischen Abschnittes. Sich fortsetzend von jedem konischen Abschnitt befindet sich ein Abschnitt 54 reduzierter Wanddicke, der sich an einem Abschnitt anschließt, welcher umfangsmässig in Abstand voneinander angeordnete äußere Vorsprungs- oder Rippensegmente 55 mit abgeschrägten Führungsflächen 56 und umfangsmässig voneinander getrennten innere Vorsprungs-oder Rippensegmente 57 aufweist. Jenseits eines jeden Paares der Vorsprungs- oder Rippensegmente 55 oder 57 befindet sich ein zweiter Abschnitt 58 reduzierter Wanddicke, welcher sich an'einen abschließenden zylindrischen Abschnitt mit einem inneren Steg oder einer inneren Rippe 59 anschließt.The structure shown in FIGS. 14-17 includes an inner tube 49 of initially uniform dimensions and an outer tube or a connecting sleeve So with an outer holder 51, an outer conical portion 52 adjacent on each side of the bracket 51 and an inner conical portion 53 below of each outer conical section. Continuing from each conical Section is a section 54 reduced wall thickness, which is located on a Section adjoins which circumferentially spaced apart outer Projecting or rib segments 55 with beveled guide surfaces 56 and circumferentially has separate inner protrusion or rib segments 57. Beyond of each pair of the protrusion or rib segments 55 or 57 is located a second section 58 of reduced wall thickness, which adjoins one cylindrical section with an inner web or an inner rib 59 connects.
Das äußere Rohr So nimmt einen Verriegelungsring 60 auf, der im wesentlichen gleich dem Verriegelungsring 12 sein kann, d.h. mit einem kurzen zylindrischen Eintrittsende 13, einem ersten inneren konischen Bereich 14, einem inneren zylindrischen Abschnitt 15 und einem abschließenden inneren konischen Abschnitt 16, der in einer kurzen Schulter 16a endet.The outer tube so receives a locking ring 60, which is essentially may be the same as locking ring 12, i.e. with a short cylindrical entry end 13, a first inner conical region 14, an inner cylindrical section 15 and a final inner conical section 16, which is in a short Shoulder 16a ends.
Der Zusammenbau der Rohrverbindung nach Fig. 14-17 ist folgendermaßen: Wenn der Verriegelungsring 60 über das äußere Rohr So gedrückt wird, ergreift die erste kegelstumpfförmige Bohrung 14 die äußeren Segmente 55, wobei die inneren Segmente 57 in das innere Rohr gedrückt werden, so daß im Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen erzeugt werden, welche Verriegelungsabschnitte 61 bilden, die Torsionsbeanspruchungengen als auch axialen Kräften widerstehen.The assembly of the pipe connection according to Fig. 14-17 is as follows: When the locking ring 60 is pushed over the outer tube So, the engages first frustoconical bore 14 the outer segments 55, the inner segments 57 are pressed into the inner tube so that spaced apart Depressions are generated, which form locking portions 61, the torsional stresses as well as withstand axial forces.
Gleichzeitig wird die hintere Schulter 16a des Verriegelungsringes 60 über den Abschnitt des äußeren Rohres gedrückt, welcher den inneren Steg 59 aufweist, wodurch verursacht wird, daß der innere Steg 59 in das Innenrohr 49 drückt und eine verengte Dichtungszone 62 bildet. Ein elastisches Zurückfedern tritt in beiden Rohren ein, so daß die Dichtungszone eine stumpfe V-Form begrenzt.At the same time, the rear shoulder 16a of the locking ring 60 pressed over the section of the outer tube which has the inner web 59, causing the inner ridge 59 to push into the inner tube 49 and a narrowed sealing zone 62 forms. An elastic spring back occurs in both tubes so that the sealing zone defines a blunt V-shape.
Gleichzeitig ergreift auch die erste konische Bohrung 14 den äußeren konischen Abschnitt 52 des äußeren Rohres und übt ebenfalls eine axiale Druckkraft aus. Die ansteigende Kraft kann ein Wölben der Abschnitte 54 und 58 reduzierter Wanddicke verursachen, welches seinerseits verursacht, daß sich das Ende des inneren Rohres 49 weiter gegen den inneren konischen Abschnitt 53 klemmt, um einen vorgespannten Stützbereich und eine Dichtung zusätzlich zu der Dichtung zu bilden, die in der eingeschnürten Dichtungszone 62 gebildet ist.At the same time, the first conical bore 14 also engages the outer one conical section 52 of the outer tube and also exerts an axial compressive force the end. The increasing force can reduce buckling of sections 54 and 58 Cause wall thickness, which in turn causes the end of the inner Tube 49 clamps further against the inner conical section 53 to a prestressed Support area and to form a seal in addition to the seal that is in the constricted sealing zone 62 is formed.
Das Führungsende des Verriegelungsringes 60 ergreift die Halterung 51, um so den zylindrischen Abschnitt oder die Bohrung 15 über den äußeren Stegsegmenten 55 und die hintere Schulter 16 in der Mitte zwischen den Enden des inneren Steges 59 anzuordnen. Gewünschtenfalls kann die Halterung 51 fortgelassen werden, und der Verriegelungsring kann einen rückwärtigen zylindrischen Abschnitt und einen inneren Halteflansch aufweisen.The leading end of the locking ring 60 engages the bracket 51, so as to the cylindrical section or the bore 15 over the outer web segments 55 and the rear shoulder 16 midway between the ends of the inner web 59 to be arranged. If desired, the holder 51 can be omitted, and the Locking ring can have a rear cylindrical section and an inner one Have retaining flange.
In der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 bis 5 kann, während der Flansch 8 des äußeren Rohres 3 als fortlaufend gezeigt ist, er in Abschnitte geteilt werden und die Stegabschnitte der Außenform nach Fig.14-17 umgekehrt durchlaufend oder Rippen sein; auch können beide Merkmale in einer Flanschausbildung eingeschlossen sein. Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 18 und 19 kann anstelle des inneren Ansatzsegmentes 59 eine innere ringförmige Rippe 63 vorgesehen sein, welche eine innere geneigte Oberfläche aufweist, von welcher ein Abschnitt mit einer Reihe von Schlitzen 64 versehen ist. Wenn ein Verengungs-Anschluß, versehen mit einer Rippe 63, befestigt wird, wird das innere Rohr in den Schlitzen 64 verriegelt. Jedoch schafft der benachbarte Abschnitt des inneren Rohres eine dichtende Verbindung mit dem glatten Abschnitt der Rippe 63. Unter Bezugnahme auf Fig. 20 kann ein ähnliches Ergebnis erzielt werden, indem ein abgestufter Abschnitt vorgesehen wird, der in entgegengesetzte Richtungen geschlitzt ist.In the first embodiment of FIGS. 1 to 5, during the Flange 8 of the outer tube 3 is shown as continuous, it is divided into sections and the web sections of the outer shape according to Fig. 14-17 are reversed or be ribs; both features can also be included in a flange design be. Especially under Reference to Figs. 18 and 19 can be used instead of the inner attachment segment 59 an inner annular rib 63 may be provided, which has an inner inclined surface, a portion of which with a Series of slots 64 is provided. If there is a narrowing connection, provided with a rib 63, the inner tube is locked in the slots 64. However, the adjacent section of the inner tube creates a sealing connection with the smooth portion of the rib 63. Referring to Fig. 20, a similar one may be used Result can be achieved by providing a stepped portion that is shown in opposite directions is slotted.
Während die Teile 1, 32, 36 und 49 als Rohre beschrieben sind, kann jedes Teil eine massive Welle oder eine Spindel sein. In diesem Fall ist die Tiefe der verengten Zonen minimal; jedoch kann das radiale Zusammendrücken der entsprechenden äußeren Rohre leicht derart sein, daß ein Festsitz oder eine mechanische Verriegelung erhalten wird, die ausreichend fest ist, um beispielsweise zum Befestigen eines Zahnrades an einer Welle geeignet zu sein, wobei das Zahnrad eine oder zwei Seiten Erstreckungen aufweist, die je mit einem Abschnitt des äußeren Rohres vergleichbar sind.While parts 1, 32, 36 and 49 are described as tubes, can each part can be a solid shaft or spindle. In this case the depth is the narrowed zones minimal; however, the radial compression of the corresponding outer tubes easily be such that an interference fit or mechanical interlock is obtained that is sufficiently strong to, for example, attach a Gear on a shaft to be suitable, the gear one or two sides Has extensions that are each comparable to a section of the outer tube are.
Es lassen sich zweckmässige Abänderungen und Modifikationen bei der beschriebenen Anordnung durchführen, ohne sich Jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.Appropriate changes and modifications can be made to the Perform described arrangement, however, without departing from the essence of the invention to remove.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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