DE937265C

DE937265C - Rohrleitungsverbindung

Info

Publication number: DE937265C
Application number: DE1953P0009315
Authority: DE
Inventors: Frank E Frost; Harmon L Shaw
Original assignee: PERFECTING SERVICE CO
Current assignee: PERFECTING SERVICE CO
Priority date: 1953-03-06
Filing date: 1953-03-06
Publication date: 1955-12-29

Description

Rohrleitungsverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrleitungsverbindung, bei der ein drehbarer Rohrteil in einen feststehenden eingreift, um das Einleiten oder Durchleiten einer Flüssigkeit od. dgl. durch den drehbaren aus dem feststehenden Rohrteil oder umgekehrt zu ermöglichen.
Ziel der Erfindung ist es, bei einer derartigen Rohrverbindung für eine wirksame und gleichbleibende Abdichtung zwischen dem drehbaren und dem feststehenden Rohrteil zu sorgen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der feststehende Rohrteil ein festes Lager für den drehbaren Rohrteil enthält und der letztere außerhalb des Lagers eine axial verschiebbare, jedoch mit ihm auf Drehung verbundene Dichtungsmuffe trägt, die durch elastische Mittel gegen eine Stirnseite des Lagers gedrückt wird und eine innere Ringnut mit einem darin befindlichen Dichtungsring besitzt. Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar sind Fig. i ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung, bei der die Rohrverbindung gemäß der Erfindung Anwendung finden kann, Fig.2 eine Draufsicht auf die Rohrverbindung in vergrößertem Maßstab und Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch die Rohrverbindung nach Linie 3-3 in Fig. 2.
In der Zeichnung ist mit io.eine Trommel, eine Walze, ein Rohr u. dgl. als Beispiel für eine Vielzahl von drehbaren Vorrichtungen bezeichnet, in Verbindung, mit welchen die Rohrverbindung gemäß der Erfindung benutzt werden kann. Die Vorrichtung io ist mit einem Zapfen ii versehen, der in einem von einem Gestell 13 getragenen Lager 12 gelagert ist. Das andere Ende der Trommel io besitzt einen hohlen Zapfen 15, der drehbar in einem auf einem Gestell i7. angeordneten Lager 16 gelagert ist. Für das Einführen von Flüssigkeiten in die drehbare Vorrichtung io ist die Rohrverbindung 2o nach der Erfindung vorgesehen.
Die Rohrverbindung 2o hat einen feststehenden Rohrteil er, der einen mit diesem aus einem Stück bestehenden erweiterten Teil 22, besitzt-und an seinem dem erweiterten Teil 22 abgelegenen Ende mit einer Gewindebohrung 23 zur Aufnahme -einer geeigneten Leitung, z. B. einer biegsamen Leitung 25 (Fig. i), versehen ist. Die Leitung 25 ist zusammen mit dem Rohrteil -i ortsfest, während sich die Vorrichtung io dreht. - ' - -Der feststehende Rohrteil ist an dem der Gewindebohrung 23 benachbarten Ende geschlossen, an seinem erweiterten Ende jedoch offen. Der erweiterte Teil 22 des festen Rohrteiles 21 ist mit einer glatten, sich in Längsrichtung erstreckenden Bohrung 26 und einer erweiterten Bohrung 27 versehen, -welch letztere mit der Bohrung 26 in Verbindung steht und an der Anschlußstelle mit dieser eine Schulter 28 bildet. Ein drehbarer Rohrteil 30 ist mit grober Passung in die Bohrungen 27 und 26 und in den feststehenden Rohrteil 21 einsetzbar und an seinem diesem abgekehrten Ende bei 31 mit einem Gewinde versehen, so daß er in den hohlen Zapfen 15 der in Fig. i dargestellten Trommel oder in eine beliebige andere geeignete Kupplung eingeführt werden- kann.
Die Wandstärke des drehbaren Rohrteiles 30 ist an seinen beiden Enden verschieden. Er hat demnach einen dickwandigen Teil 32 und einen verjüngten Teil 33, die an ihrer Übergangsstelle eine Schulter 34 bilden. Die Verjüngung erstreckt. sich ziemlich weit in das Innere des festen Rohrteiles :2i und ist mit einer Umfangsnut zur -Aufnahme einer Halteklemme oder eines Einrastringes 36 an seinem dem dickwandigen Teil 32 abgekehrten Ende versehen, um im nachstehenden beschriebene geeignete Dichtungselemente auf dem drehbaren Rohrteil 30 festzuhalten.
Für. die Abdichtung zwischen dem drehbaren Rohrteil 3o und dem feststehenden Rohrteil 21 sind Mittel vorgesehen, die eine Drehung des drehbaren Rohrteiles 30 frei in dem Teil :2i gestatten. Diese Mittel bestehen aus einem kombinierten ringförmigen Lager 4o, das den drehbaren Rohrteil 30 umgibt und vorzugsweise eine äußere und eine innere Hülse 4o" bzw. 40b aufweist, die miteinander zur Bildung einer Einheit haftend verbunden sind. Die Hülse 40a besteht vorzugsweise aus einem geeigneten Metall und wirkt als Schulter, so daß eine Kraft angewendet ' werden kann, um sie in der Bohrung 27 in der Weise zu halten, daß sie in dieser fest bzw. gegenüber dieser nicht drehbar ist. Die Hülse 4ob besteht vorzugsweise aus einem -weicheren, mit einem geeigneten Schmierstoff, wie Graphit, imprägnierten Metall. - Das kombinierte Läger 4o, sitzt mit Feinpassung, jedoch drehbar, auf der Verjüngung 33 des drehbaren Rohrteiles 30 und unmittelbar anschließend an die .Schulter 34 und wird in dieser Stellung gehalten. Eine weitere Abdichtung wird durch eine Dichtungsmuffe 5o erzielt, -die auf. der Verjüngung 33 des drehbaren Rohrteiles 30 unmittelbar anschließend an und in Reibungskontakt mit dem der Schulter 34 abgekehrten Ende der inneren Hülse 40b angeordnet ist.
Die Dichtungsmuffe 5o_ ist mit einer radialen Bohrung 51 zur Aufnahme eines Stoffes 52 wersehen, der außerdem in einen Längsschlitz 53 in der Verjüngung 3,3 des drehbaren Rohrteiles 3o eingreift, so daß sich die Muffe 5o zw@angläufig mit dem drehbaren Rohrteil 3o dreht. Der Schlitz 53 erstreckt sich in der Längsrichtung der Verjüngung 33, um eine Bewegung der Muffe 5o in Richtung des Lager=-und Dichtungsgliedes 40 zu gestatten, so daß die Muffe 5o in dauerndem Reibungseingriff mit dem einen Ende der inneren Hülse 40b verbleibt, wenn sich die letztere abnutzt.
Auf der Verjülzgüng_33 des drehbaren Rohrteiles 3o ist ein kegelstumpfförmiger Federring 55 angeordnet und in dieser Lage durch eine Halteklemme 36 gesichert. Der Federring 55 liegt gegen das dem Lager 4o abgekehrte Ende der Dichtungsmuffe 5o an und drückt diese ständig gegen die innere Hülse 40b.
Aus dem vorangehenden ergibt sich, daß die auf die Muffe 5o drückende Feder 55 die letztere in dauernder Anlage an der gegenüberliegenden Fläche der inneren Hülse 40b hält, um eine wirksame Abdichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Endes der Hülse 40b und der Außenfläche. der Verjüngung 33 und der Schulter 34 des drehbaren Rohrteiles-3o zu sitzen. Zur weiteren Abdichtung und um eine schwimmende Wirkung der Muffe 50 zum Ausgleich für eine Veränderung in dem Spiel an dem Lager 40 zu ermöglichen, ist die Muffe 50 mit einer Innennut 6o versehen, in der ein Dichtungsring 61, vorzugsweise aus einem elastischen wärmefesten Werkstoff, beispielsweise aus künstlichem Kautschuk, angeordnet ist, der die Verjüngung 33 umgibt und in Reibungseingriff damit steht. Der Dichtungsring 61 hat ferner Reibungseingriff mit der Innenfläche der Innennut 6o, um dadurch eine zusätzliche Abdichtung zu bewirken. Da die Feder 55 die'Muffe 5o gegen das Ende der inneren Hülse 40b drückt, ermöglicht der Dichtungsring 61 eine schwimmende Wirkung der Muffe 50, so daß diese an dem Teil 40b in ständiger Anlage gehalten wird. Dabei sorgt der Dichtungsring 61 außerdem für eine wirksame Abdichtung zwischen der Muffe 5o und der Verjüngung 33.
Hierbei ist zu erwähnen, daß die Nut 6o eine größere Breite hat, als die Dicke des Dichtungsringes 61 beträgt. Letzterer kann sich daher vorund- zürückbeivegen oder unter Druck schwimmen, und er bildet somit eine ständige Abdichtung unter Druck von beiden Richtungen.
Die äußere Hülse 40" des Lagers 40 ist innerhalb der glatten Bohrung 27 in dem erweiterten Teil 22 des feststehenden Rohrteiles 21 angeordnet, wobei eine geeignete Dichtung 65 zwischen der Hülse 40, und der Schulter z8 an der Übergangsstelle der Bohrungen 26 und 27 angeordnet ist. Das Lager 40 ist in dem feststehenden Rohrteil 2i mittels eines 7egenflansches oder -ringes 66 gesichert, der so bemessen ist, daß der drehbare Rohrteil 3o durch diesen hindurchgeführt werden kann und der mit einer Vielzahl versenkter Bohrungen 67 zur gleitenden Aufnahme geeigneter Schrauben 68 versehen ist, die in mit den Bohrungen 67 ausgefluchteten Gewindebohrungen 70 im erweiterten Teil 22 des feststehenden Rohrteiles 2i eingeschraubt sind.
Der drehbare Rohrteil 30 kann mit der Muffe 5o und dem kombinierten Lager 40 und den diesen zugeordneten Teilen zusammengebaut und dann in dem feststehenden Rohrteil 21 eingesetzt werden. Der Sicherungsflansch 66 kann mit Hilfe der Schrauben 68 befestigt werden, um die äußere Hülse 4o" des Lagers 40 fest gegen die Dichtung 65 anzudrücken. Es wird daher in Fig. 3 eine Kraft nach links ausgeübt, um das Lager 40 in seiner Lage zu sichern, während die Feder 55 in Fig. 3 eine Kraft nach rechts ausübt, um die Muffe 50 sicher an der inneren Hülse 40b zu halten. Diese zusammenwirkenden entgegengesetzt gerichteten Kräfte ergeben zusammen mit der Muffe 50 und dem Dichtungsring 61 eine wirksame Abdichtung, wobei sich der drehbare Rohrteil 3o drehen und Flüssigkeit durch diesen und den festen Rohrteil 21 ohne Leckverluste hindurchströmen kann.
Die einander gegenüberliegenden Flächen der Muffe 50 und der inneren Hülse 40b des Lagers 4o sind zweckmäßig geläppt, um jeden Durchtritt von Flüssigkeit zwischen ihnen zu verhindern. Im Betrieb dringt ein sehr feiner Flüssigkeitsfilm zwischen die einander gegenüberliegenden Flächen der Muffe 5o und der inneren Hülse 40b des Lagers 40, um an diesen Flächen eine zusätzliche Abdichtung zu bilden und die Abnutzung und den Reibungswiderstand herabzusetzen, ohne daß dabei jedoch eine wesentliche Flüssigkeitsmenge zwischen den genannten Flächen hindurchtritt.
Es ist ferner zu erwähnen, daß außer der auf die Muffe 5o und der auf das Lager 4o durch die Feder 55 ausgeübten Kraft der Druck der durch die Rohrverbindung strömenden Flüssigkeit die Muffe 5o gegen das Lager 4o drückt. Durch eine Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks wird daher der Druck auf die Dichtungsflächen der Rohrverbindung größer und die Möglichkeit, daß Flüssigkeit aus ihnen austritt, herabgesetzt.
Gegebenenfalls können statt des Lagers 4o beliebige geeignete Gleit- oder Wälzlager verwendet werden, vorausgesetzt, daß diese eine glatte Fläche zur Zusammenarbeit mit der Muffe 5o aufweisen. Beispielsweise kann das Lager 4o von geringerer Länge und ein Wälzlager zwischen diesem und dem Haltering 66 angeordnet sein.
Die Rohrverbindung dichtet unter Druck wirksam, auch wenn sich in ihr keine Flüssigkeit befindet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Rohrleitungsverbindung, bei welcher ein drehbarer Rohrteil in einen feststehenden eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Rohrteil (2i) ein festes Lager (40) für den drehbaren Rohrteil (3o) enthält und der letztere außerhalb des Lagers eine axial verschiebbare, jedoch mit ihm auf Drehung verbundene Dichtungsmuffe (5o) trägt, die durch elastische Mittel gegen eine Stirnseite des Lagers gedrückt wird und eine innere Ringnut (6o) mit einem darin befindlichen Dichtungsring (6i) besitzt.
2. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Rohrteil an seinem Ende aufgeweitet und der drehbare Rohrteil innerhalb der Aufweitung verjüngt ist und daß das Lager sich in dem von der Aufweitung (27) bzw. der Verjüngung (33) der Rohrteile gebildeten Raum befindet.
3. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager von zwei konzentrischen, miteinander verbundenen Hülsen (40d, 40b) gebildet wird, deren äußere (4o") aus verhältnismäßig hartem Werkstoff und deren innere (40b) aus verhältnismäßig weichem, mit Schmierstoff imprägniertem Werkstoff besteht.
4. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (4o) in der Aufweitung (27) des äußeren Rohrteiles (2i) durch einen an dessen Ende befestigten Sicherungsring (66) festgehalten wird.
5. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Lagerhülse (4o") an der Stirnwand (28) der Aufweitung (27) des festen Rohrteiles und die innere Lagerhülse (40b) an der durch die Verjüngung des drehbaren Rohrteiles gebildeten Stufe (34) anliegt.
6. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmuffe (5o) mittels eines in einen Längsschlitz (53) des drehbaren Rohrteiles eingreifenden Stiftes (52) mit diesem auf Drehung fest verbunden ist.
7. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus einem Federring (55) bestehen. B.
Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen den Federring festhaltenden, auf dem drehbaren Rohrteil angeordneten Einrastring (36). g.
Rohrleitungsverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmuffe (5o) eine- innere Ringnut (6o) mit einem darin befindlichen Dichtungsring (6i) besitzt. io.
Rohrleitungsverbindung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ringnut (6o) und der Durchmesser des Dichtungsringes (6i) so gewählt sind, daß der Dichtungsring sowohl am Boden der Nut als auch am Umfang des drehbaren Rohrteiles dichtend anliegt. i i.
Rohrleitungsverbindung nach Anspruch g oder io, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (6o) so gewählt ist, daß der Ring (6i) in ihr seitliches Spiel hat. ra.
Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 9, ro oder r z, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (6r) aus elastischem, hitzebeständigem Stoff besteht. 13. Rohrleitungsverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderliegenden Ränder der Dichtungsmuffe (5o) und der inneren Lagerhülse. (40b) geläppt sind.
Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 497 r83, 1 899 785-