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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung zur Fixierung
eines Isolierkörpers an
einer Armatur, die eine aus mehreren Teilen zusammengefügte, ringförmige, am
Isolierkörper
anliegende und mit diesem verspannte Klemmvorrichtung aufweist sowie
auf eine Klemmvorrichtung.
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Eine
derartige Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 28 00 208 beschrieben.
Dort sind an einem rotationssymmetrischen Isolierkörper stirnseitig
Armaturen angeordnet. Eine Armatur weist ein Überdruckventil auf. Diese Armatur
ist mit dem Isolierkörper
mittels einer ringförmigen
Klemmvorrichtung verspannt. Die Klemmvorrichtung weist einen Ring
auf, der aus mehreren übereinander
gestapelten Teilen gebildet ist. Der Ring liegt an einem Vorsprung
des Isolierkörpers
an. Der Vorsprung ist im vorliegenden Fall dadurch gebildet, dass
sich der Isolierkörper
von der Stirnseite aus konisch verbreitert und dann im Durchmesser
wieder reduziert. Die Armatur wird mit dem auf dem Vorsprung aufliegenden
Ring verspannt und dadurch an den Isolierkörper gepresst. Weist der Vorsprung
am Isolierkörper
Wölbungen
oder Unebenheiten auf, beispielsweise durch Fertigungstoleranzen, liegt
der Ring weniger flächig
an.
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Isolierkörper sind
beispielsweise aus keramischem Material gefertigt. Solche Isolierkörper werden
während
des Herstellungsprozesses gebrannt. Beim Brennen schrumpft das Material,
so dass die Form des Endproduktes statistischen Schwankungen unterliegt.
Beim Verspannen einer auf dem Isolierkörper nur teilweise aufliegenden
Klemmvorrichtung können
punktuell stärkere
Kräfte
auftreten, die zu Rissen im Material führen können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungseinrichtung
mit einer ringförmigen Klemmvorrichtung
zur Fixierung eines Isolierkörpers an
einer Armatur anzugeben, die ein verbessertes Anliegen der Klemmvorrichtung
am Isolierkörper
ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer Befestigungsvorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Klemmvorrichtung
aus zumindest zwei Ringsegmenten zusammengefügt ist.
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Ringsegmente
eines Ringes erhält
man beispielsweise dadurch, dass der Ring durch einen Schnitt in
zwei Teile getrennt wird und der Schnitt entlang einer Ebene verläuft, die
senkrecht auf der Ringebene steht und den Mittelpunkt des Ringes
schneidet. Wird die ringförmige
Klemmvorrichtung aus zumindest zwei Ringsegmenten zusammengefügt, kann
bei einer durch Fertigungstoleranzen bedingten abweichenden Form
des Isolierkörpers
die Klemmvorrichtung durch Verkippen eines oder mehrerer Ringsegmente
verbessert an die Oberfläche
angelegt werden. Die Anzahl der Auflagepunkte bzw. die anliegende
Fläche
kann hierdurch vergrößert werden.
Dadurch werden die beim Verspannen von Isolierkörper und Armatur auftretenden
Kräfte
stärker verteilt
auf den Isolierkörper übertragen.
Die eingeleiteten Kräfte
können
sich entlang des Umfanges der aus Ringsegmenten gebildeten Klemmvorrichtung gleichmäßig verteilen.
Dies schont das Material an den Auflagepunkten. Einem seitlichen
Verrutschen der Armatur gegen den Isolierkörper wird vorgebeugt. Trotz
der Anpassungsfähigkeit
an die schwankende Formgebung des Isolierkörpers bietet die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung
Zugkräften
gegenüber
genügend
Wider standskraft, so dass die Verbindung von Isolierkörper und
Armatur eine hohe Betriebssicherheit aufweist.
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Es
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Klemmvorrichtung insbesondere
aus mehr als zwei Ringsegmenten zusammengefügt ist. Die Ringsegmente können kettenförmig aneinander
gereiht sein. Eine erhöhte
Anzahl von Ringsegmenten erlaubt eine verbesserte Anpassungsfähigkeit
an die Form des Isolierkörpers.
Dies ermöglicht
einfachere Herstellungsverfahren für den Isolierkörper, da
größere Fertigungstoleranzen
hinnehmbar sind. Die Ringsegmente können zu Gruppen zusammengefügt werden,
die wiederum ein zusammengesetztes Ringsegment oder einen vollständigen Ring
bilden. Das Zusammenfügen
der Ringsegmente kann aus Gründen
der Zeitersparnis vor der Endmontage erfolgen. Beispielsweise am
Ort der Herstellung.
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Die
aus Ringsegmenten zusammengefügte Klemmvorrichtung
kann aufgetrennt werden. Dadurch kann die Klemmvorrichtung bei der
Montage an der hierfür
vorgesehen Stelle an den Isolierkörper angelegt werden, unabhängig von
der Ausformung benachbarter Abschnitte. Solche benachbarten Abschnitte
des Isolierkörpers
können
Rippen an der Oberfläche
aufweisen, die ein Überstreifen
einer geschlossenen ringförmigen
Klemmvorrichtung verhindern.
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Herstellungskosten
und Aufwand bei der Montage werden weiter verringert, wenn die Ringsegmente
eine gleichartige Form aufweisen. Kosten bei der Konstruktion können eingespart
werden. Logistische Abläufe
bei der Lagerung und dem Transport vereinfachen sich. Die Betriebssicherheit
wird erhöht,
da eine Verwechslung von Ringsegmenten bei der Montage verhindert
wird.
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Es
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass auf jedes Ringsegment wenigstens
ein Fixierelement Spannkräfte
ausübt.
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Fixierelemente
sind funktionelle Einheiten, die der Erzeugung von Spannkräften dienen.
Die Spannkräfte
wirken zwischen der Armatur und der am Isolierkörper anliegenden ringförmigen Klemmvorrichtung
der Befestigungseinrichtung. Durch das Anliegen der ringförmigen Klemmvorrichtung
am Isolierkörper
werden die Spannkräfte
auf den Isolierkörper übertragen
und pressen die Armatur gegen diesen. Bei den Fixierelementen kann
es sich beispielsweise um Bauteile handeln, die elastisch verformbare
Abschnitte aufweisen. Diese Abschnitte erzeugen durch Rückstellkräfte Spannkräfte. Die
Fixierelemente können
beispielsweise Schraubenfedern sein, die an einem Ende mit der Armatur
verbunden sind und unter Zugkraft an hierfür vorgesehene Stellen an der ringförmigen Klemmvorrichtung
angeordnet werden. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Fixierelement
ist ein Bolzen mit Gewindegängen,
der beim Verschrauben Kräfte
auf Teile der Befestigungsvorrichtung ausübt. Die Fixierelemente sind
beispielsweise aus Metall oder einem Verbundwerkstoff wie glasfaserverstärktem Kunststoff
gebildet. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Klemmvorrichtung
so ausgebildet, dass sie sowohl am Isolierkörper als auch an der Armatur
anliegt. Durch Verformen der Klemmvorrichtung werden Spannkräfte erzeugt,
die sich auf die Armatur und den Isolierkörper übertragen und diese aneinander
pressen. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Bereiche der Klemmvorrichtung, die die Spannkräfte erzeugen,
als Fixierelemente zu bezeichnen.
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Übt auf jedes
Ringsegment wenigstens ein Fixierelement Spannkräfte aus, liegt das Ringsegment
mindestens in einem Auflagepunkt am Isolierkörper an und wird definiert
angepresst. Die Ringsegmente können
dadurch unabhängig
voneinander ihre Funktion ausüben.
Hierzu müssen
sie keine Verbindung untereinander aufweisen. Bei einer Wartung sind
die Ringsegmente einzeln austauschbar. Es kann Material eingespart
werden, in dem die Ringsegmente voneinander beabstandet angeordnet
sind und um den Isolierkörper
geeignet verteilt sind.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen,
dass zumindest zwei Ringsegmente einander überlappende Abschnitte aufweisen.
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Einander
zugewandte Enden benachbarter Ringsegmente können als überlappende Abschnitte ausgeführt sein.
Die sich überlappenden
Abschnitte sind aus Elementen gebildet, die je einem der beiden Ringsegmente
zugeordnet sind und durch eine Ausformung dieses Ringsegmentes gebildet
werden. Beispielsweise können
die beiden Ringsegmente mit gegengleichen, stufenförmigen Aussparungen
oder gegengleichen rampenförmigen
Abschnitten aneinander grenzen und sich überlappen. Bevorzugt überlappen
sich die Abschnitte derart, dass es eine senkrecht zur Ringebene
verlaufende, gedachte Gerade gibt, die durch jeden der Abschnitte
verläuft.
Die Ringsegmente können
sich aber auch so überlappenden,
dass es eine anders ausgerichtete gedachte Gerade gibt, die durch
die Abschnitte verläuft.
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Die
Ringsegmente können
im Bereich der überlappenden
Abschnitte spezielle Formgebungen aufweisen, beispielsweise um ineinander
greifende Abschnitte zu bilden. Die überlappenden Abschnitte können so
ineinander greifen, dass sie eine Verbindung zwischen den Ringsegmenten
herstellen. Die Verbindung kann bei der Montage oder zu Wartungszwecken
gelöst
werden. Beim Verspannen der Klemmvorrichtung bewirkt die Verbindung,
dass sich die einzelnen Ringsegmente nicht voneinander lösen. Ein
Ausführungsbeispiel
einer solchen Verbindung ist ein Haken, der in eine Öse greift
oder eine Kugel, die in einer Pfanne gelagert ist oder eine Nut, die
eine stegförmigen
Erhebung umfasst. Die überlappenden
Abschnitte können
so ausgeformt sein, dass die aneinandergrenzenden Ringsegmente in
ih rer relativen Bewegungsfreiheit zueinander um weitere Freiheitsgrade
eingeschränkt
werden.
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Weiter
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass zumindest zwei Ringsegmente
mittels eines Verbindungselementes verbunden sind.
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Verbindungselemente
sind zwischen zwei benachbarten Ringsegmenten angeordnet. Durch die
Verbindungselemente wird eine Kopplung zwischen zwei Ringsegmenten
bewirkt. Die Kopplung ist so gestaltet, dass sich die Ringsegmente
beim Verspannen der Klemmvorrichtung nicht voneinander lösen können. Die
Verbindungselemente können
starr oder beweglich an den Ringsegmenten angebracht sein. Es können auch
Vorrichtungen an den Ringsegmenten angebracht sein, die für die Aufnahme
des Verbindungselementes vorgesehen sind. Die Kopplung kann durch
ein einzelnes oder durch mehrere Verbindungselemente bewirkt werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Kopplung ein Verkippen
der Ringsegmente gegeneinander ermöglicht. Ein Ausführungsbeispiel
eines Verbindungselementes besteht aus zwei Ringen, die ineinander
greifen und jeweils an einem der Ringsegmente befestigt sind oder
dieses durchsetzen. Die Verbindungselemente können aus einem anderen Material
gefertigt sein als die Ringsegmente. Beispielsweise aus einem flexiblen
Material. Beispielsweise kann das Verbindungselement ein Seil sein.
Ein weiteres Beispiel für
ein Verbindungselement ist eine Silikonschicht, die materialschlüssig zwischen
zwei Ringsegmenten eingefügt
ist. Aufgrund ihrer Flexibilität
lässt sie
eine Kippbewegung der Ringsegmente untereinander zu, ohne dass sich
die Ringsegmente voneinander lösen können. Ist
die ringförmige
Klemmvorrichtung durch das Verkippen der Ringsegmente an den Isolierkörper angelegt,
können
die Verbindungselemente so gestaltet sein, dass sie, beispielsweise
durch Änderung
ihrer Lage oder Form, die Ringsegmente starr gegeneinander verbinden.
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Es
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Verbindungselement sich überlappende
Abschnitte durchsetzt.
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Das
Verbindungselement kann an einem überlappenden Abschnitt beispielsweise
innerhalb einer Ausnehmung geführt
sein. Bei der Ausnehmung kann es sich um eine Bohrung oder eine
Hinterschneidung handeln. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen
Verbindungselementes ist ein Bolzen, der die sich überlappenden
Abschnitte in einer Bohrung durchsetzt. Diese Verbindung ermöglicht ein Verkippen
der Ringsegmente gegeneinander, vorzugsweise als Drehung um die
Längsachse
des Bolzens. Dadurch kann die Klemmvorrichtung bei der Montage dem
Verlauf der Isolierkörperoberfläche angepasst
werden. Zur Erhöhung
der Stabilität
der Befestigungsvorrichtung können
die Verbindungselemente so gestaltet sein, dass sie nach dem Anliegen der
Klemmvorrichtung am Isolierkörper
die Ringsegmente starr miteinander verbinden. Beispielsweise können die
Verbindungselemente die sich überlappenden
Abschnitte aufeinander pressen. Als Ausführungsbeispiel sei ein Bolzen
der obern beschriebenen Art angeführt, der an seinen beiden Enden
aus der Bohrung herausragt und mit einem Gewinde versehen ist. Auf
dieses Gewinde ist an den Enden jeweils eine Mutter aufgesetzt.
Durch Verschrauben der Muttern mit dem Bolzen können die sich überlappenden
Abschnitte aufeinander gepresst werden. Dies fixiert die Ringsegmente
in ihrer Lage zueinander. Durch die derart stabilisierte Klemmvorrichtung erhöht sich
die Betriebssicherheit der Befestigungsvorrichtung.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Fixierelement
als Verbindungselement wirkt.
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Ein
Fixierelement, das der Erzeugung von Spannkräften zwischen der Klemmvorrichtung
und der Armatur dient, kann zusätzlich
eine Verbindung zwischen zwei Ringsegmenten bewirken. In diesem Fall
wirkt das Fixierelement auch als Verbindungselement. Ein Ausführungsbeispiel
eines Fixierelementes, das als Verbindungselement wirkt, kann mit
einem Seil realisiert werden. Das Seil weist an seinem einen Ende
eine Schlaufe auf. Das andere Ende des Seiles ist zuerst durch eine
Bohrung und anschließend
durch die Schlaufe geführt.
Die Bohrung durchsetzt zwei benachbarte Ringsegmente, beispielsweise
im Bereich sich überlappender
Abschnitte. Dadurch wirkt das Seil als Verbindungselement. Wird das
Seil unter Zugspannung an der Armatur straff eingeklemmt, verspannen
sich Klemmvorrichtung und Armatur. Dadurch wirkt das Seil auch als
Fixierelement. Bei diesem Vorgang zieht sich die Schlaufe zu und
presst die sich überlappenden
Abschnitte aufeinander. Die Kraft, die zum Verspannen benötigt wird,
kann gleichzeitig zur Stabilisierung der Befestigungsvorrichtung
genutzt werden. Da die Fixierung der Ringsegmente in ihrer endgültigen Lage
und das Verspannen der Klemmvorrichtung mit der Armatur in einem
Arbeitsschritt erfolgt, verringert sich der Arbeitsaufwand. Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
für ein
Fixierelement, das auch als Verbindungselement wirkt, kann durch
eine Schraube realisiert werden. Die Schraube durchsetzt sich überlappende
Abschnitte zweier Ringsegmente in einem Langloch. Durch die Schraube
in dem Langloch können
sich die Ringsegmente nicht voneinander lösen. Durch die Form des Langloches
können
die Ringsegmente trotz der Schraube gegeneinander verkippen und sich
dadurch dem Verlauf der Isolierkörperoberfläche anpassen.
Die Form des Langloches bietet den weiteren Vorteil, dass die Position
der Schraube in dem Langloch verschoben werden kann. Dadurch kann die
Schraube über
einer hierfür
vorgesehenen Bohrung in der Armatur zentriert werden. Die Länge der Schraube
ist so gewählt,
dass die Schraube bis an die Armatur reicht und mit der Armatur
verschraubt werden kann. Beim Verschrauben wird die Armatur in Richtung
der Klemmvorrichtung gezogen. Durch das gleichzeitige Nutzen der
Fixierelemente als Verbindungselemente kann Material eingespart
werden. Die Anzahl unterschiedlicher Bauteile der Befestigungsvorrichtung
verringert sich. Dies senkt die Herstellungskosten.
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Es
kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die Klemmvorrichtung
in den Bereichen verstärkt
ist, in denen die Fixierelemente angeordnet sind.
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Um
die Klemmvorrichtung in den Bereichen zu verstärken, in denen die Fixierelemente
angeordnet sind, kann an der Klemmvorrichtung zusätzlich Material
angeformt sein. Bei dem Material kann es sich um einzelne Erhebungen
an der äußeren Mantelfläche handeln.
Dadurch erhöht
sich die Stabilität der
Klemmvorrichtung in diesen Bereichen. Eine weitere Möglichkeit
der Verstärkung
sind stegförmige
Erhebungen, die an der Klemmvorrichtung entlang der Angriffspunkte
der Fixierelemente angeformt sind. Eine weitere Möglichkeit
die Klemmvorrichtung zu verstärken
ist, die Klemmvorrichtung in einigen Bereichen aus einem besonders
starren Material zu fertigen. Beispielsweise können die Bereiche um die Angriffspunkte
der Fixierelemente angeordnet sein. Beispielsweise können in
diesen Bereichen Inlays in die Klemmvorrichtung eingelassen sein.
Beispielsweise kann es sich um Unterlegscheiben handeln, die in
die Klemmvorrichtung eingelassen sind oder auf dieser aufliegen.
Die verstärkten
Bereiche gewährleisten,
dass das Fixierelement unter Beanspruchung in seiner Lage gehalten
wird. Zudem können die
verstärkten
Bereiche die Formstabilität
der Klemmvorrichtung beim Verspannen mit der Armatur erhöhen. Dadurch
verbleibt die Klemmvorrichtung beim Verspannen mit der Armatur auf
der Ausformung des Isolierkör pers.
Dies erhöht
die Betriebssicherheit der Befestigungsvorrichtung.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen,
dass die Klemmvorrichtung in einem dem Isolierkörper zugewandten Bereich eine
Anpressfläche
aufweist, die auf einer Ausformung des Isolierkörpers aufliegt.
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Die
Anpressfläche
der Klemmvorrichtung ist ein speziell ausgeformter Bereich der Klemmvorrichtung.
Die Anpressfläche
der Klemmvorrichtung ist dafür
vorgesehen, mit einem möglichst
großen
Bereich in direktem Kontakt zu einer Isolierkörperoberfläche zu stehen. Eine Auflage
der Anpressfläche kann
unter Zwischenlage eines Polstermaterials, beispielsweise einem
Elastomer oder einem Pressstoff, erfolgen. Dieser Bereich, in dem
die Klemmvorrichtung in direktem Kontakt zur Isolierkörperoberfläche steht,
ist der Auflagebereich der Klemmvorrichtung. Der Auflagebereich
des Isolierkörpers
wird durch den Auflagebereich der Klemmvorrichtung definiert. Die Anpressfläche ist
derart ausgeformt, dass bei Anliegen der Klemmvorrichtung am Isolierkörper der
Auflagebereich möglichst
groß ist.
Dadurch werden beim Verspannen der Befestigungsvorrichtung die Kräfte auf
den Isolierkörper
verbessert eingeleitet. Beispielsweise kann die Ausformung der Anpressfläche sich
an der Form der Isolierkörperoberfläche orientieren.
Die Anpressfläche
kann beispielsweise im Wesentlichen parallel zu der Isolierkörperoberfläche verlaufen.
Die Anpressfläche
kann so ausgeformt sein, dass der Auflagebereich sich durch das
Anlegen der Klemmvorrichtung an fertigungsbedingt unterschiedlichen
Isolierkörpern
in seiner Größe nicht
wesentlich ändert.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Anpressfläche
und die Ausformung des Isolier körpers,
auf welchem die Klemmvorrichtung aufliegt, durch abfallende Flächen gebildet
werden.
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Der
Isolierkörper
kann eine Symmetrieachse aufweisen. Entlang dieser Symmetrieachse
ist der Isolierkörper
vorteilhaft als Hohlkörper
ausgebildet. Beispielsweise kann der Isolierkörper als rotationssymmetrischer
Hohlzylinder ausgebildet sein.
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Ein
rotationssymmetrischer Isolierkörper kann
beispielsweise an einem stirnseitigen Ende eine umlaufende Ausformung
aufweisen, welche zumindest eine abfallende Fläche aufweist. Die abfallende
Fläche
ist dadurch gebildet, dass sich der Durchmesser der Ausformung am
rotationssymmetrischen Isolierkörper
von dessen Stirnseite aus betrachtet kontinuierlich verringert.
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Eine
rotationssymmetrische Anpressfläche einer
an dieser Ausformung anliegenden Klemmvorrichtung kann als abfallende
Fläche
bezeichnet werden, wenn sich ihr Durchmesser in der gleichen Richtung
kontinuierlich verringert. Derartige Flächen entsprechen beispielsweise
der Mantelfläche
eines Kegelstumpfes oder einem Oberflächenabschnitt eines konischen
Körpers.
Die abfallenden Flächen
haben die vorteilhafte Eigenschaft, dass beim Anpressen der Klemmvorrichtung
an den Isolierkörper
die Klemmvorrichtung zentrierende Kräfte auf den Isolierkörper ausübt.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch
in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
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Dabei
zeigt die
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1 eine
ringförmige
Klemmvorrichtung einer Befestigungsvorrichtung zur Fixierung eines
Isolierkörpers
an einer Armatur, die
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2 ein
Ringsegment dieser Klemmvorrichtung, die
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3 einen
Ausschnitt eines rotationssymmetrischen Isolierkörpers mit angeflanschter Armatur im
Längsschnitt,
die
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4 eine
Klemmvorrichtung, die aus vier Ringsegmenten gebildet ist, die
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5 eine
Klemmvorrichtung, die aus drei Ringsegmenten gebildet ist und sich überlappende, rampenförmige Abschnitte
zwischen benachbarten Ringsegmenten aufweist, die
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6 einen
Ausschnitt zweier einander zugewandter Ringsegment-Enden und die
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7 ein
Detail des in 2 gezeigten Ringsegments.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer ringförmigen
Klemmvorrichtung 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt.
Die ringförmige
Klemmvorrichtung 1 ist aus drei gleichartigen Ringsegmenten 2 zusammengefügt. Sofern
in den Figuren Vorrichtungen dargestellt sind, die gleichartig sind
oder gleich wirken, sind diese Vorrichtungen mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Dies gilt auch für
Vorrichtungen, die in unterschiedlichen Figuren dargestellt sind.
Beispielsweise sind die gleichartigen Ringsegmente 2 in der
vorliegenden Figur mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
ringförmig
angeordneten Ringsegmente 2 berühren einander mit ihren Enden
und bilden so einen geschlossenen Ring. Die Enden der Ringsegmente 2 sind
so ausgeformt, dass einander zugewandte Enden überlappende Abschnitte bilden.
Die sich überlappenden
Abschnitte sind aus gegengleichen Stufen 3 gebildet. Jedes
der Ringsegmente 2 weist an seinem einen Ende eine Stufe 3 auf.
Die Stufe 3 weist drei Flächen auf. Zwei der drei Flächen sind
Stoßflächen, die
senkrecht zur Ringebene verlaufen und mit denen die einander zugewandten
Enden der Ringsegmente 2 aneinander stoßen. Eine der drei Flächen ist
eine Verbindungsfläche,
die parallel zur Ringebene verläuft.
Die Stufe 3 ist gegengleich zu der Stufe 3 am
anderen Ende des Ringsegmentes angeordnet. Die Stufen 3 benachbarter
Ringsegmente 2 sind derart zur Deckung gebracht, dass die
zusammengefügten
Ringsegmente 2 einen geschlossenen Ring ergeben. Die sich überlappenden Stufen 3 zwischen
zwei Ringsegmenten 2 sind von einer Bohrung 5' durchsetzt,
die die Verbindungsflächen
der Stufen 3 schneidet. Die Bohrung 5' verläuft entlang
einer Geraden, die sich parallel zur einer Rotationsachse 8 der
ringförmigen
Klemmvorrichtung 1 erstreckt. Die Rotationsachse 8 verläuft senkrecht
zu der Ringebene. Dadurch schneidet die Bohrung 5' die Verbindungsflächen der
Stufen 3 im rechten Winkel. Die Bohrung 5' ist zur Aufnahme
eines hier nicht dargestellten Verbindungselementes vorgesehen. Das
Verbindungselement dient einer Kopplung zweier Ringsegmente 2,
so dass sich diese nicht voneinander lösen können. Beispielsweise kann es
sich bei dem Verbindungselement um einen Bolzen handeln.
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Das
in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer ringförmigen Klemmvorrichtung 1 weist eine
profilierte innere Mantelfläche 6 auf.
Das Profil der inneren Mantelfläche 6 ist
entlang der kreisförmigen
Klemmvorrichtung 1 durchgehend gleichartig ausgebildet.
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Die
ringförmige
Klemmvorrichtung 1 weist zwei Stirnflächen auf, die parallel zur
Ringebene verlaufen. Zwischen den inneren Durchmessern der beiden
Stirnflächen
erstreckt sich die innere Mantelfläche 6. Das Profil
der inneren Mantelfläche 6 weist
einen Vorsprung 7 auf, der bündig mit einer der beiden Stirnflächen abschließt. Mit
dem Vorsprung 7 kann die ringförmige Klemmvorrichtung auf
einer Ausformung eines anderen Körpers,
beispielsweise eines Isolierkörpers,
zum Aufliegen gebracht werden. Alternativ kann der Vorsprung 7 von
den Stirnflächen
beabstandet innerhalb der inneren Mantelfläche 6 angeordnet sein.
In diesem Fall kann die Klemmvorrichtung beidseitig des Vorsprunges 7 zum
Anliegen an einen Körper
gebracht werden.
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Parallel
zu der Rotationsachse 8 verlaufen weitere Bohrungen 5 durch
die ringförmige
Klemmvorrichtung 1. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind auf den Stirnflächen
der ringförmigen Klemmvorrichtung 1 die
weiteren Bohrungen 5 wechselweise mit den Bohrungen 5' gleichmäßig entlang eines
Kreises angeordnet. Die weiteren Bohrungen 5 sind dafür vorgesehen,
hier nicht dargestellte Vorrichtungen aufzunehmen, die Spannkräfte auf
die ringförmige
Klemmvorrichtung 1 ausüben.
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Die
ringförmige
Klemmvorrichtung 1 weist an ihrer äußeren Mantelfläche im Bereich
der Bohrungen 5' und
der weiteren Bohrungen 5 Erhebungen 4 auf. Die
Erhebungen 4 verstärken
den Ring in diesen Bereichen. Wirken Spannkräfte auf die ringförmige Klemmvorrichtung 1 ein,
wird einem Verbiegen der Klemmvorrichtung 1 im Bereich
der Bohrungen 5' und
der weiteren Bohrungen 5 durch die Erhebungen 4 vorgebeugt.
Dies erhöht
die Formstabilität
der Klemmvorrichtung 1.
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2 zeigt
ein einzelnes Ringsegment 2 der in 1 dargestellten
ringförmigen
Klemmvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die
Darstellung zeigt die in 1 beschriebenen Merkmale der ringförmigen Klemmvorrichtung
an dem einzelnen Ringsegment 2 im Detail. Die an den Enden
des Ringsegmentes 2 angeordneten Stufen 3 sind
jeweils von einer der Bohrungen 5' durchsetzt sind. Bei dem in der
Figur nicht verdeckten Ende des Ringsegmentes 2 ist die Öffnung der
Bohrung 5' in
der Verbindungsfläche
der Stufe 3 zu erkennen. An die Verbindungsfläche angrenzend
sind die beiden Stoßflächen der
Stufe 3 zu erkennen. Parallel zu den beiden endseitig am
Ringsegment 2 befindlichen Bohrungen 5' durch die Stufen 3 und
gleich beabstandet von beiden verläuft eine der weiteren Bohrungen 5 durch das
Ringsegment 2. Die zur Verstärkung des Ringsegmentes 2 an
die äußere Mantelfläche des
Ringsegmentes 2 angeformten Erhebungen 4 sind
im Bereich der Bohrungen 5' und
der weiteren Bohrung 5 in der Figur zu erkennen. Die im
Bereich der Bohrungen 5' angeformten
Erhebungen 4 verbreitern jeweils die Verbindungsfläche und
die Stoßflächen der
Stufen 3. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Kopplung
benachbarter und identischer Ringsegmente 2 durch ein hier
nicht dargestelltes Verbindungselement bewirkt, dass die sich überlappenden
Stufen 3 in der Bohrung 5' durchsetzt. Das Verbindungselement
kann so gestaltet sein, dass es die Verbindungsflächen der
sich überlappenden
Stufen 3 aufeinander presst. Wie in 7 erkenntlich, sind
die Bohrungen 5' an
einem Endbereich mit einer Erweiterung versehen. In diese Erweiterung
ist eine Mutter formschlüssig
einlegbar, so dass bei einem Einsatz von Gewinde aufweisenden Bolzen
als Verbindungselement diese verschraubt werden können. Durch
den Formschluss ist die Mutter gegen Verdrehung gesichert. Somit
ist eine vereinfachte Montage ermöglicht. Die Formstabilität eines
zusammengesetzten Ringsegmentes, das aus zwei derart gekoppelten
Ringsegmenten 2 zusammengefügt ist, wird durch die verbreiterten
Verbindungs-, und Stoßflächen der
Stufen 3 erhöht.
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Eine
weitere Möglichkeit
zwei Ringsegmente 2 nach Art des dargestellten Ringsegmentes 2 miteinander
zu koppeln besteht darin, ein Verbindungselement zu nutzen, das
eine Kippbewegung der Ringsegmente 2 zueinander ermöglicht.
Die Ringsegmente 2 liegen beispielsweise nach einer solchen Kippung
nicht mehr in einer Ebene. Eine Kopplung kann beispielsweise durch
einen hier nicht dargestellten Bolzen bewirkt werden. Befindet sich
der Bolzen in der Bohrung 5',
sind die sich überlappenden Enden
der beiden Ringsegmente 2 gekoppelt. Weist der Bolzen zu
der Mantelfläche
der Bohrung 5' einen Spalt
auf, können
die Ringsegmente 2 zueinander verkippt werden. Eine Kopplung
kann beispielsweise auch durch ein ringförmiges Verbindungselement bewirkt
werden. Das ringförmige
Verbindungselement durchsetzt die Bohrung 5' und ist entlang der äußeren Mantelfläche der
Ringsegmente 2 um die zwei zusammengefügten Ringsegmente 2 geführt. Der Durchmesser
des ringförmigen
Verbindungselementes ist so gewählt,
dass die Stufen 3 nicht aufeinander gepresst werden und
einen, relativ zu den Abmessungen der Stufen 3, kleinen
Abstand voneinander aufweisen. Dadurch ist eine eingeschränkte Bewegung
der gekoppelten Ringsegmente 2 relativ zueinander möglich und
das aus zwei Ringsegmenten 2 zusammengesetzte Ringsegment
ist flexibel verformbar.
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Das
zusammengesetzte Ringsegment kann mit seiner inneren Mantelfläche auf
einer Ausformung eines Körpers
zum Aufliegen gebracht werden. Abhängig vom speziellen Verlauf
der Ausformung kann eine Kippbewegung der Ringsegmente 2 zueinander
die Auflagefläche
vergrößern, mit
der die innere Mantelfläche
an dem Körper
aufliegt. Wirken im Bereich der Bohrungen 5' und der weiteren Bohrungen 5 Spannkräfte auf
das zusammengesetzte Ringsegment, leitet die vergrößerte Auflagefläche die Spannkräfte auf
den Körper über eine
größere Fläche ein.
Einer lokalen Überbeanspruchung
des Körper-Materials
wird dadurch vorgebeugt.
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3 zeigt
einen Ausschnitt eines rotationssymmetrischen Isolierkörpers 9 mit
angeflanschter Armatur 10 im Längsschnitt. Der Isolierkörper 9 ist
im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet. Ein solcher Isolierkörper 9 wird
beispielsweise bei Überspannungsableitern
verwendet. An einer Stirnseite des Isolierkörpers 9 ist die Armatur 10 angeordnet. Die
Armatur 10 dient unter anderem dem Abschluss des Isolierkörpers 9 und
verschließt
den Isolierkörper 9 gasdicht.
Dazu kann in die Fügestelle
ein Dichtungselement, beispielsweise ein O-Ring, eingefügt werden.
Hierzu ist eine Verbindung zwischen der Armatur 10 und
dem Isolierkörper 9 nötig. Diese
wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch eine ringförmige,
aus Ringsegmenten 2b, 2c, 2d zusammengefügte Klemmvorrichtung
bewirkt. Die Klemmvorrichtung liegt, von der Armatur 10 beabstandet, auf
einer Ausformung des Isolierkörpers 9 auf.
von der Klemmvorrichtung sind in der vorliegenden Figur Schnittflächen der
Ringsegmente 2b, 2c, 2d zu erkennen.
Der Längsschnitt
verläuft
durch zwei sich überlappende
Ringsegmente 2b, 2c und durch ein weiteres Ringsegment 2d.
Die sich überlappenden Ringsegmente 2b, 2c sind
von einem Bolzen 11 in einer Bohrung 5' durchsetzt.
Das Ringsegmente 2d ist von einem Bolzen 11b in
einer weiteren Bohrung 5 durchsetzt. Die Bolzen 11, 11b dienen
dem Verspannen der Ringsegmente 2b, 2c, 2d mit
der Armatur 10.
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Die
Bolzen 11, 11b wirken als Fixierelemente. Der
Bolzen 11 durchsetzt die sich überlappenden Ringsegmente 2b, 2c in
der Bohrung 5',
so dass sich die Ringsegmente 2b, 2c nicht voneinander
lösen können. Der
Bolzen 11 wirkt dadurch auch als Verbindungselement.
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Das
Verspannen der Ringsegmente 2b, 2c, 2d wird
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch
Verschrauben der Bolzen 11, 11b bewirkt. Die Bolzen 11, 11b weisen
ein Gewinde 13 auf und sind jeweils mit einem Ende in Bohrungen 12 der
Armatur 10 eingeschraubt. Das jeweils andere Ende der Bolzen 11, 11b ragt
aus der Bohrung 5' bzw.
der weiteren Bohrung 5 hinaus. Auf diese Enden ist jeweils eine
Mutter 14 aufgesetzt. Beim Verspannen der Ringsegmente 2b, 2c, 2d mit
der Armatur 10 werden die Muttern 14 bis zu den
Ringsegmenten 2b, 2d auf den Bolzen 11, 11b geschraubt.
Dadurch verkürzt sich
der Abstand zwischen der Armatur 10 und den auf dem Isolierkörper 9 anliegenden
Ringsegmenten 2b, 2c, 2d.
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Durch
das Aufliegen der Ringsegmente 2b, 2c, 2d am
Isolierkörper 9 wird
bei diesem Vorgang die Armatur 10 an den Isolierkörper 9 gepresst
und die gewünschte
Verbindung hergestellt.
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Das
Verspannen der Klemmvorrichtung mit der Armatur 10 kann
auch auf andere Weise bewirkt werden. Der Bolzen 11 in
der Bohrung 5' kann
beispielsweise durch einen kürzeren
Bolzen ersetzt werden, der nicht bis an die Armatur 10 heranreicht.
Der Bolzen wirkt als Verbindungselement und dient dann nur der Verbindung
der sich überlappenden
Ringsegmente 2b, 2c. In diesem Fall ragt der Bolzen
mit seinen beiden Enden aus der Bohrung 5' heraus und wird durch aufgeschraubte
Muttern in der Bohrung 5' gehalten.
Vorteilhaft kann dann eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Mutter
an den Ringsegmenten 2c vorgesehen sein, wie in 7 dargestellt.
Zur Erzeugung von Spannkräften
auf die Ringsegmente 2b, 2c können Fixierelemente in anderen
Bereichen der ringförmigen
Klemmvorrichtung angeordnet sein.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen
die Ringsegmente 2b, 2c, 2d der Klemmvorrichtung
mit den inneren Mantelflächen 6b, 6c, 6d auf der
Ausformung des Isolierkörpers 9 auf.
Die Ausformung des Isolierkörpers 9 weist
eine umlaufende, radial abfallende Fläche auf.
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Eine
abfallende Fläche
lässt sich
dadurch definieren, dass eine Tangentialebene dieser Fläche an einem
Flächenpunkt
der abfallenden Fläche
die Rotationsachse 8 des Isolierkörpers 9 in einem Punkt schneidet,
der, von der zugehörigen
Isolierkörper-Stirnseite
aus betrachtet, oberhalb der Ebene liegt, die senkrecht auf der
Rotationsachse 8 steht und den Flächenpunkt enthält.
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Das
Profil der inneren Mantelflächen 6b, 6c, 6d orientiert
sich am Verlauf der Ausformung des Isolierkörpers 9. Das Profil
der inneren Mantelflächen 6b, 6c, 6d ist
so gewählt,
dass der Auflagebereich der inneren Mantelflächen 6b, 6c, 6d am
Isolierkörper 9 möglichst
groß ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
weist das Profil, ebenso wie die Ausformung des Isolierkörpers, eine
abfallende Fläche
konstanter Steigung auf. Der dargestellte Auflagebereich hat die
Form einer Kegelstumpfoberfläche.
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Dies
hat den Vorteil, dass beim Verspannen der Ringsegmente 2b, 2c, 2d mit
der Armatur 10 die auftretenden Kräfte im Auflagebereich eine
Komponente in Richtung der Rotationsachse 8 haben und damit
zentrierend auf den Isolierkörper
wirken.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass die abfallende Fläche der
inneren Mantelflächen 6b, 6c, 6d eine
konvexe Krümmung
aufweisen.
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Der
Auflagebereich wird in diesem Fall zu einer umlaufenden Linie.
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4 zeigt
eine Explosionszeichnung einer zweiten Variante einer ringförmigen Klemmvorrichtung 1b.
Die zweite Variante einer ringförmigen Klemmvorrichtung 1b ist ähnlich zu
der in 1 gezeigten Klemmvorrichtung 1 ausgebildet.
Sie besteht aus 4 gleichartigen quergestuften Ringsegmenten 2e.
Die quergestuften Ringsegmente 2e sind beabstandet voneinander
in einem Kreis angeordnet. Die Enden benachbarter quergestufter
Ringsegmente 2e weisen zueinander. An den Enden der quergestuften Ringsegmente 2e ist
jeweils eine Stufe 3e angeformt, die gegengleich zu der
Stufe 3e des benachbarten quergestuf ten Ringsegmentes 2e ausgeformt
ist. Werden die vier quergestuften Ringsegmente 2e mit ihren
Enden zueinander geschoben, bilden benachbarte quergestufte Ringsegmente 2e sich überlappende
Abschnitte aus. Dadurch entsteht ein geschlossener Ring. Diese zweite
Variante einer ringförmigen
Klemmvorrichtung 1b unterscheidet sich von der Klemmvorrichtung 1 in 1 in
der Ausrichtung der sich überlappenden
Stufen 3e. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die
Verbindungsflächen
der Stufen 3e parallel zur Rotationsachse 8. Die
sich überlappenden
Stufen 3e sind jeweils von einer Bohrung 5' durchsetzt,
die radial zur Rotationsachse 8 verläuft und die Verbindungsflächen der
sich überlappenden
Stufen 3e im rechten Winkel schneidet. Wird in die Bohrung 5' ein hier nicht
dargestelltes Verbindungselement eingesetzt, entsteht eine Kopplung
der angrenzenden quergestuften Ringsegmente 2e. Die Kopplung
der quergestuften Ringsegmente 2e ermöglicht eine Kippbewegung, die
vorzugsweise als Drehung um eine Achse erfolgt, die radial zu der
Rotationsachse 8 verläuft. Derart
gekoppelte Ringsegmente 2e können durch Verkippen der Ringsegmente
zueinander an eine Ausformung zum Anliegen gebracht werden, die
einen nicht ebenmäßigen Verlauf
aufweist. Aufgrund der Ausrichtung der Stufen 3e liegen
die von den Bohrungen 5' durchsetzten
Verbindungsflächen
der sich überlappenden
Stufen 3e nach der Kippbewegung plan aufeinander und können in
dieser Position durch Aufeinanderpressen der Verbindungsflächen starr
miteinander verbunden werden. Die derart gekoppelten quergestuften
Ringsegmente 2e bilden eine besonders stabile, winkelsteife
Klemmvorrichtung, die nicht in einer Ebene liegt.
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5 zeigt
eine dritte Variante einer ringförmigen
Klemmvorrichtung 1c in einer perspektivischen Ansicht.
Die dritte Variante einer ringförmigen Klemmvorrichtung 1c ist
aus drei gleichartigen rautenförmigen
Ringsegmenten 2f zusammengefügt.
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Die
rautenförmigen
Ringsegmente 2f berühren
einander mit ihren Enden und bilden sich überlappende Abschnitte aus,
so dass eine geschlossene ringförmige
Klemmvorrichtung entsteht. Die sich überlappenden Abschnitte sind
durch gegengleiche, rampenförmige
Ausformungen gebildet. Die rampenförmigen Ausformungen steigen
in Umfangsrichtung der dritten Variante einer ringförmigen Klemmvorrichtung 1c an,
bzw. fallen ab. Das dargestellte Ausführungsbeispiel einer dritten
Variante einer ringförmigen
Klemmvorrichtung 1c zeichnet sich dadurch aus, dass sich
die überlappenden
Abschnitte entlang der gesamten rautenförmigen Ringsegmente 2f erstrecken.
Dies vergrößert die
Berührungsfläche der
aneinander angrenzenden rautenförmigen
Ringsegmente 2f. Die dritte Variante einer ringförmigen Klemmvorrichtung 1c ist
von drei Bohrungen 5' durchsetzt, die
gleich beabstandet voneinander an den Stirnseiten der dritten Variante
einer ringförmigen
Klemmvorrichtung 1c entlang eines Kreises angeordnet sind und
parallel zur Rotationsachse 8 verlaufen. Jede der Bohrungen 5' durchsetzt
zwei sich überlappende, rampenförmige Ausformungen.
Die Bohrungen 5' sind
dafür vorgesehen,
hier nicht dargestellte Fixierelemente aufzunehmen, die auch als
Verbindungselemente wirken. Durch die Fixierelemente in den Bohrungen 5' können sich
die rautenförmigen
Ringsegmente 2f nicht voneinander lösen. Üben die in den Bohrungen 5' angeordneten
Fixierelemente Spannkräfte
auf die dritte Variante einer ringförmigen Klemmvorrichtung 1c aus,
wirkt sich die vergrößerte Berührungsfläche der
sich überlappenden
Abschnitte benachbarter rautenförmiger
Ringsegmente 2f positiv auf die Formstabilität der zusammengefügten dritten
Variante einer ringförmigen
Klemmvorrichtung 1c aus.
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6 zeigt
eine Detailansicht einander zugewandter Enden zweier Ringsegmente 2g.
Wie in den 1, 4 und 5 dargestellt,
sind die Ringsegmente dafür
vorgesehen, zu einer ringförmigen
Klemmvorrichtung zusammengefügt
zu werden. Hier zu werden benachbarte Ringsegmente mit ihren Enden
aneinander gefügt
und auf geeignete Weise verbunden. Die zwei dargestellten, einander
zugewandten Enden der Ringsegmente 2g weisen gegengleiche
Ausformungen auf. Jedes der Ringsegmente 2g weist an seinen,
durch die Detailansicht nicht dargestellt, beiden Enden gegengleiche
Ausformungen auf. Eine der beiden dargestellten Ausformungen ist durch
eine Nut 15 gebildet, die senkrecht zur Rotationsachse 8 an
einem der beiden Ringsegmente 2g angeordnet ist. Die Nut 15 verläuft auf
der, dem benachbarten Ringsegment 2g zugewandten Fläche des
Ringsegmentes 2g und erstreckt sich von der inneren zur äußeren Mantelfläche des
Ringsegmentes 2g. Das andere der beiden Ringsegmente 2g weist an
seinem Ende eine stegförmige
Erhebung 16 auf, die gegengleich zu der Nut 15 ausgebildet
ist. Die stegförmige
Erhebung 16 kann von der Mantelfläche des Ringsegmentes 2g aus
in die Nut 15 geschoben werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Profil der Nut 15 so gewählt, dass die beiden Ringsegmente 2g auch
nur in dieser Weise wieder voneinander getrennt werden können. Mehrere
Ringsegmente 2g dieser Art können zu einem geschlossenen
Ring zusammengefügt
werden. Für
die Kopplung der Ringsegmente 2g sind keine zusätzlichen Verbindungselemente
nötig.