DE102007013560A1 - Einstellbarer Segmentbogen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Segmentbogen, der zumindest zwei miteinander verbindbare Segmentteile (2, 3) aufweist, von denen ein erstes Segmentteil (2) einen aufgeweiteten Endbereich (4) als Aufnahmeende (6) und ein zweites Segmentteil (3) einen aufgeweiteteren Endbereich (7) als Einsteckende (8) aufweist, so dass die zumindest zwei Segmentteile (2, 3) in einer Endmontageposition (9) miteinander verbindbar sind.
Das Aufnahmeende (6) hat einen sich konisch verändernden Endbereich (4) und das Einsteckende (8) einen sich konisch verändernden Endbereich (7), die so ausgeführt sind, dass die zumindest zwei Segmentteile (2, 3) in einer Vormontageposition, in welcher das Einsteckende (8) in das Aufnahmeende (6) eingreift, in ihrer Winkelposition zueinander einstellbar sind. Die beiden Enden (6, 8) sind von einem Verbindungselement (13) so umfasst, dass die zumindest zwei Segmentteile (2, 3) bei einer Betätigung des Verbindungselementes (13) in ihre Endmontageposition (9) geführt werden, wobei die beiden Endbereiche (4, 7) selbst dichtend aneinander liegen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Segmentbogen, der zumindest zwei miteinander verbindbare Segmentteile aufweist, von denen ein erstes Segmentteil einen aufgeweiteten Endbereich als Aufnahmeende und ein zweites Segmentteil einen aufgeweiteten Endbereich als Einsteckende aufweist, so dass die zumindest zwei Segmentteile in einer Endmontageposition miteinander verbindbar sind.
  • Bekannte Segmentbögen werden aus geraden Rohrabschnitten zusammengesetzt, die an ihren jeweiligen Verbindungsenden einen Schrägschnitt aufweisen. Die beiden mit dem Schrägschnitt versehenen Enden werden bekannter weise aneinander gesetzt und stoffschlüssig, vorzugsweise schweißtechnisch miteinander dicht verbunden. So entstehen aus geraden Rohrabschnitten Rohrbögen, welche jeweils eine erforderliche Gradzahl aufweisen. Bekannt ist, so Segmentbögen z. B. mit 45° oder 90° herzustellen, um nur einige Gradzahlen zu nennen.
  • Bekannt sind aber auch Segmentbögen mit aufgeweiteten Enden an zugeordneten Enden der zumindest zwei Segmentteile, die ineinander gesteckt werden und in einer Vormontageposition zueinander verdrehbar sind. Natürlich weisen die zugeordneten Enden der zumindest zwei Segmentteile ebenfalls einen Schrägschnitt auf. In einer Endmontageposition ist die Steckverbindung aber undicht, so dass die beiden zu verbindenden Segmentteile mittels einer zusätzlichen Dichtung bzw. Dichtvorrrichtung abgedichtet werden müssen. Dieses System ist äußerst kostenintensiv.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Segmentbogen der Eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass ein einstellbarer Segmentbogen erreicht werden soll, der ohne zusätzliche Dichtungen hinreichend dicht ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Aufnahmeende einen sich konisch verändernden, bevorzugt erweiternden Endbereich und das Einsteckende einen sich konisch verändernden, bevorzugt verjüngenden Endbereich hat, die so ausgeführt sind, dass die zumindest zwei Segmentteile in einer Vormontageposition, in welcher das Einsteckende in das Aufnahmeende eingreift, in ihrer Winkelposition zueinander einstellbar sind, wobei das Einsteckende und/oder das Aufnahmeende einen Schrägschnitt aufweist, die bevorzugt einen gleichen Winkelbetrag haben, und dass die beiden Enden von einem Verbindungselement so umfasst sind, dass die zumindest zwei Segmentteile bei einer Betätigung des Verbindungselementes in ihre Endmontageposition geführt werden, wobei die beiden Endbereiche selbst dichtend aneinander liegen.
  • Natürlich liegt es im Sinne der Erfindung, wenn das Aufnahmeende einen sich konisch verändernden, bevorzugt verjüngenden Endbereich und das Einsteckende einen sich konisch verändernden, bevorzugt erweiternden Endbereich hat.
  • Vorteilhafter Weise wird mit der Erfindung ein Segmentbogen zur Verfügung gestellt, dessen Segmentteile in der Endmontageposition metallisch dichtend bzw. selbst dichtend miteinander verbunden sind. Vorzugsweise bestehen die Segmentteile aus einem metallischen Werkstoff, z. B. Edelstahl. Durch diese Dichtungsart kann auf eine zusätzliche, kostenintensive Dichtung bzw. Dichtvorrichtung verzichtet werden. Gleichzeitig sind die zumindest zwei Segmentteile in der Vormontageposition relativ zueinander verdrehbar. Beispielsweise könnte ein aus drei Segmentteilen zusammengesetzter Segmentbogen mit einem Betrag von 90° stufenlos bis zu einem geraden Rohrstück verdreht werden.
  • Um zu erreichen, dass die beiden miteinander verbundenen Segmentteile metallisch dichtend bzw. selbst dichtend miteinander verbindbar sind, ist es günstig im Sinne der Erfindung, wenn der bevorzugt sich konisch verjüngende Endbereich des Einsteckendes einen Kegelwinkelbetrag aufweist, welcher bevorzugt gleich dem korrespondierenden Kegelwinkelbetrag des sich vorzugsweise konisch erweiternden Endbereiches des Aufnahmeendes ist, wobei beide Kegelwinkel entgegengesetzt orientiert bzw. gegenläufig sind.
  • Sowohl in der Vormontageposition als auch in der Endmontageposition liegen die beiden konisch ausgeführten Bereiche aneinander, wobei zweckmäßiger Weise vorgesehen ist, dass ein Innenumfang des Aufnahmeendes den entsprechenden Kegelwinkel und ein Außenumfang des Einsteckendes den dazu korrespondierenden, aber gegenläufigen Kegelwinkel aufweist. In der Endmontageposition ergibt sich dadurch vorteilhaft im Überlappungsbereich der beiden Enden eine in Umfangsrichtung gesehen durchgehende Berührungsfläche, welche die metallisch dichtende bzw. selbst dichtende Verbindung bewirkt.
  • Damit die beiden Enden leicht in einander steckbar sind, ist es günstig im Sinne der Erfindung, wenn zumindest das Aufnahmeende einen sich bezogen auf eine Mittelachse schräg von dieser weggerichteten Übergangsabschnitt aufweist, der in den Endbereich mündet. Vorzugsweise weist auch das Einsteckende einen solchen schräg von der Mittelachse des entsprechenden Segmentteils weggerichteten Übergangsabschnitt auf. Damit erweitern sich beide Segmentteile zunächst im Wesentlichen konzentrisch, wobei der jeweils schräge Übergangsabschnitt in den jeweils sich konisch verändernden Endbereich übergeht.
  • Durch die beiden Übergangsabschnitte werden vorteilhaft Flanken gebildet, an welchen das Verbindungselement angreifen kann. Das Verbindungselement ist in bevorzugter Ausgestaltung als Schelle ausgeführt. In weiter bevorzugter Ausführung ist die Schelle als offener Ring im Querschnitt gesehen U-förmig mit einem Basisschenkel und zwei U-Schenkeln ausgebildet. In weiter bevorzugter Ausführung weist die Schelle Betätigungsmittel auf, welche die beiden einander gegenüber liegenden Stöße der Schelle miteinander verbindet, die in Ruheposition genügend weit voneinander entfernt sind. Mit Betätigung der Betätigungsmittel werden die beiden voneinander entfernten Stöße aufeinander zu gezogen, so dass sich der lichte Durchmesser der Schelle verringert. Möglich ist aber auch, dass ein Endbereich der Schelle einen schmaleren Basissteg aufweist, so dass dieser Endbereich in den etwas breiteren Endbereich der Schelle überlappend einziehbar ist. Die beiden Segmentteile sind gleichmäßig in ihre Endmontageposition überführbar.
  • Befinden sich die beiden Enden (Aufnahmeende, Einsteckende) in ihrer Vormontageposition, in welcher beide Enden etwas ineinander greifen, können beide Segmentteile relativ zueinander verdreht bzw. auf den erforderlichen Montagewinkel eingestellt werden. Vorher kann bereits das Verbindungselement bzw. die Schelle um die zu verbindenden Segmentteile gelegt werden, was natürlich auch nach der Einstellung geschehen kann. Die Schelle liegt mit den freien Enden der U-Schenkel an den zugeordneten Flanken der beiden zu verbindenden Segmentteile an. Durch Betätigung der Betätigungsmittel zieht sich die Schelle zusammen, wodurch sich der lichte Durchmesser der Schelle verringert. Durch diese Reduzierung des Durchmessers wird eine Zugspannung erzeugt, so dass die U-Schenkel auf die Flanken einwirken. Somit werden die beiden Endbereiche der Segmentteile gleichmäßig axial in einander gepresst, so dass diese metallisch dichtend bzw. selbst dichtend miteinander verbunden sind.
  • Insgesamt wird damit eine hinreichend (metallisch) dichte Verbindung der beiden Segmentteile zueinander geschaffen, bei der auf zusätzliche Dichtvorrichtungen verzichtet werden kann. In der Vormontageposition sind die beiden Segmentteile zudem noch in der gewünschten Bauteillage einstellbar. Sollen die beiden Segmentteile einmal voneinander getrennt werden, muß die Schelle lediglich durch Betätigung der Betätigungsmittel gelöst werden, so dass die beiden Segmentteile aus ihrer Endmontageposition gezogen werden können. Dies ist möglich, da die beiden gegenläufigen Kegelwinkel einen jeweils geeigneten Betrag aufweisen, der bevorzugt so bemessen ist, dass die eingestellte, gewünschte Bauteillage in der Vormontageposition durch Reibschluss aufrechterhalten wird, und in der Endmontageposition den metallisch dichtenden bzw. selbst dichtenden Effekt bewirkt, aber dennoch ein Trennen der beiden Segmentteile ermöglicht.
  • Natürlich können Segmentbögen auch mehr als zwei Segmentteile aufweisen. Die Erfindung umfasst daher auch Segmentbögen mit mehr als zwei Segmentteilen. Selbstverständlich kann die Erfindung auch auf miteinander zu verbindende Rohrabschnitte angewendet werden, welche keinen Segmentbogen ergeben sollen.
  • Als selbst dichtende bzw. metallisch dichtende Verbindung wird im Sinne der Erfindung eine Verbindung angesehen, bei welcher die beiden Verbindungspartner über eine Berührungsfläche zur Anlage gebracht werden, die sich sowohl in axialer Richtung über annähernd den jeweils gesamten, sich konisch gegenläufig verändernden Endbereich erstreckt als auch in radialer Richtung durchgehend ausgebildet ist. Von daher liegt es durchaus im Sinne der Erfindung auch Segmentbögen aus anderen Werkstoffen als Metall herzustellen, die dann entsprechend selbst dichtend miteinander verbunden sind.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
  • 1 einen Segmentbogen in einer perspektivischen Ansicht, und
  • 2 einen Ausschnitt aus dem Segmentbogen aus 1.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • 1 zeigt einen Segmentbogen 1, der zwei Segmentteile 2, 3 aufweist, die beispielhaft aus einem metallischen Werkstoff, z. B aus einem Edelstahl gebildet sind. Ein erstes Segmentteil 2 weist einen aufgeweiteten Endbereich 4 als Aufnahmeende 6 auf, wobei ein zweites Segmentteil 3 einen aufgeweiteten Endbereich 7 als Einsteckende 8 aufweist.
  • Das Aufnahmeende 6 hat in der dargestellten bevorzugten Ausgestaltung einen sich konisch erweiternden Endbereich 4. Das Einsteckende 8 hat in der dargestellten bevorzugten Ausgestaltung einen sich konisch verjüngenden Endbereich 7. Der sich erweiternde Kegelwinkel des Aufnahmeendes 6 ist an dessen Innenwand angeordnet, wobei der sich verjüngende Kegelwinkel an dem Außenumfang des Einsteckendes 8 angeordnet ist.
  • In 2 ist eine Endmontageposition 9 dargestellt, in der die beiden Endbereiche 4 und 7 metallisch dichtend aneinander liegen. Die Kegelwinkel der konisch verlaufenden Endbereiche 4 und 7 weisen bevorzugt einen gleichen Betrag auf, sind aber gegenläufig. Ein Überlappungsbereich der beiden Endbereiche 4, 7 ist derart ausgeführt, dass diese über eine Berührungsfläche zur Anlage gebracht werden, die sich sowohl in axialer Richtung über annähernd den jeweils gesamten, sich konisch gegenläufig verändernden Endbereich 4 bzw. 7 erstreckt als auch in radialer Richtung durchgehend ausgebildet ist.
  • Das Aufnahmeende 6 weist einen bezogen auf eine Mittellängsachse X des ersten Segmentteils 2 schräg verlaufenden Übergangsabschnitt 11 auf, der in den Endbereich 4 mündet. Auch das Einsteckende 8 weist einen bezogen auf die Mittellängsachse X1 des zweiten Segmentteils 3 schräg verlaufenden Übergangsabschnitt 12 auf. Durch die beiden Übergangsabschnitte 11, 12 erweitern sich beide Segmentteile 2, 3 bezogen auf die jeweilige Mittellängsachse X bzw. X1 zunächst im Wesentlichen konzentrisch, wobei diese dann in die jeweiligen Endbereiche 4 bzw. 7 übergehen.
  • Die Übergangsabschnitte 11 bzw. 12 bilden jeweils Flanken 14, 16, an denen sich ein Verbindungselement 13 anlegen kann. Das Verbindungselement 13 ist als Schelle ausgeführt, und wird im Folgenden als solche bezeichnet.
  • Die Schelle 13 ist im Querschnitt gesehen U-förmig mit einem Basissteg 17 und zwei U-Schenkeln 18 ausgeführt. Die Schelle 13 ist als geöffneter Ring ausgeführt, dessen freie Stöße zueinander in einer Ruheposition genügend weit zueinander beabstandet bzw. entfernt sind. Den freien Stößen sind Betätigungsmittel zugeordnet, welche die freien Stöße bei Betätigung des Betätigungsmittels aufeinander zu ziehen wodurch sich die Schelle 13 zusammenzieht, bzw. ihren lichten Innendurchmesser verringert. Natürlich können die Betätigungsmittel auch ein Öffnen der Schelle 13 bewirken, wenn die Schelle 13 zusammengezogen ist.
  • In einer nicht dargestellten Vormontageposition sind die beiden Segmentteile 2, 3 genügend, vorzugsweise um jeweils ca. 20% oder mehr der Länge des jeweiligen Endbereiches 4 bzw. 7 zusammen geschoben bzw. ineinander gesteckt. Die konusförmigen Endbereiche 4 bzw. 7 liegen so aneinander an, dass die Segmentteile 2, 3 in ihrer Winkelposition zueinander in eine gewünschte Bauteillage einstellbar bzw. relativ zueinander verdrehbar sind. Vor der Einstellung der gewünschten Bauteillage kann die Schelle 13 um die beiden Segmentteile 2, 3 gelegt werden, so dass freie Enden der U-Schenkel 18 in Richtung zu den Segmentteilen 2, 3 bzw. dessen Flanken 14, 16 weisen.
  • Ist die gewünschte Bauteillage der beiden Segmentteile 2, 3 zueinander eingestellt, wird die Schelle 13 so ausgerichtet, dass die freien Enden der U-Schenkel 18 in Richtung zu den Flanken 14, 16 weisen. Durch Betätigung des Betätigungsmittels, welches ein einfaches Schloss sein kann, gelangen die freien Enden der U-Schenkel 18 in Kontakt mit den Flanken 14, 16. Die Schelle 13 verringert bei Betätigen des Betätigungsmittels ihren lichten Durchmesser weiter, so dass Zugspannungen entstehen. Die U-Schenkel 18 wirken auf die Flanken 14, 16 und pressen dabei die beiden Segmentteile 2, 3 über ihre Endbereiche 4, 7 axial gleichmäßig zusammen, so dass diese in der Endmontageposition 9 metallisch dichtend miteinander so verbunden sind, dass auf weitere Dichtvorrichtungen verzichtet werden kann.
  • Günstiger Weise weist das Aufnahmeende 6 den sich konisch erweiternden Endbereich 4 und das Einsteckende 8 den sich konisch verjüngenden Endbereich 7 auf, die so ausgeführt sind, dass die zumindest zwei Segmentteile 2, 3 in einer Vormontageposition, in welcher das Einsteckende 8 in das Aufnahmeende 6 eingreift, in ihrer Winkelposition zueinander einstellbar sind, und dass die beiden Enden 6, 8 von dem Verbindungselement bzw. der Schelle 13 so umfasst sind, dass die zumindest zwei Segmentteile 2, 3 bei einer Betätigung der Schelle 13 in ihre Endmontageposition 9 geführt werden, wobei die beiden Endbereiche 4, 7 bzw. die zumindest zwei Segmentteile 2, 3 metallisch dichtend aneinander liegen.
  • Vorteilhafter Weise wird mit der Erfindung ein Segmentbogen 1 zur Verfügung gestellt, dessen Segmentteile 2, 3 in der Endmontageposition 9 metallisch dichtend miteinander verbunden sind. Durch diese Dichtungsart kann auf eine zusätzliche, kostenintensive Dichtung verzichtet werden. Gleichzeitig sind die zumindest zwei Segmentteile 2, 3 in der Vormontageposition relativ zueinander verdrehbar. Beispielsweise könnte ein aus drei Segmentteilen zusammengesetzter Segmentbogen mit einem Betrag von 90° stufenlos bis zu einem geraden Rohrstück verdreht werden.
  • 1
    Segmentbogen
    2
    erstes Segmentteil
    3
    zweites Segmentteil
    4
    Endbereich v. 2
    5
    6
    Aufnahmeende
    7
    Endbereich v. 3
    8
    Einsteckende
    9
    Endmontageposition
    10
    11
    Übergangsabschnitt an 2
    12
    Übergangsabschnitt an 3
    13
    Verbindungselement
    14
    Flanke an 2
    15
    16
    Flanke an 3
    17
    Basissteg
    18
    U-Schenkel

Claims (7)

  1. Segmentbogen, der zumindest zwei miteinander verbindbare Segmentteile (2, 3) aufweist, von denen ein erstes Segmentteil (2) einen aufgeweiteten Endbereich (4) als Aufnahmeende (6) und ein zweites Segmentteil (3) einen aufgeweiteten Endbereich (7) als Einsteckende (8) aufweist, so dass die zumindest zwei Segmentteile (2, 3) in einer Endmontageposition (9) miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeende (6) einen sich konisch verändernden Endbereich (4) und das Einsteckende (8) einen sich konisch verändernden Endbereich (7) hat, die so ausgeführt sind, dass die zumindest zwei Segmentteile (2, 3) in einer Vormontageposition, in welcher das Einsteckende (8) in das Aufnahmeende (6) eingreift, in ihrer Winkelposition zueinander einstellbar sind, und dass die beiden Enden (6, 8) von einem Verbindungselement (13) so umfasst sind, dass die zumindest zwei Segmentteile (2, 3) bei einer Betätigung des Verbindungselementes (13) in ihre Endmontageposition (9) geführt werden, wobei die beiden Endbereiche (4, 7) selbst dichtend aneinander liegen.
  2. Segmentbogen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endbereiche (4, 7) einen Kegelwinkel mit gleichem Betrag aufweisen, aber gegenläufig sind.
  3. Segmentbogen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeende (6) einen sich konisch erweiternden Endbereich (4) und das Einsteckende (8) einen sich konisch verjüngenden Endbereich (7) hat,
  4. Segmentbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Endmontageposition (9) ein Überlappungsbereich gebildet ist, so dass eine im Umfangsrichtung gesehen durchgehende Berührungsfläche gebildet ist.
  5. Segmentbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest das Aufnahmeende (6) einen sich bezogen auf eine Mittellängsachse (X) schräg von dieser weggerichteten Übergangsabschnitt (11) aufweist, so dass eine Flanke (14) gebildet ist.
  6. Segmentbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest das Einsteckende (8) einen sich bezogen auf eine Mittellängsachse (X1) schräg von dieser weggerichteten Übergangsabschnitt (12) aufweist, so dass eine Flanke (16) gebildet ist.
  7. Segmentbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (13) als Schelle (13) ausgeführt ist, die ein Betätigungsmittel aufweist, welches einander gegenüberliegende Stöße der Schelle (13) miteinander verbindet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1033750A (fr) * 1951-03-08 1953-07-15 Procédé de fabrication des tuyauteries munies d'articulations donnant des coudes d'angles variables à volonté lors de leur pose; et tuyauteries à articulations telles, réalisées en application de ce procédé
FR2718214A1 (fr) * 1994-03-29 1995-10-06 Renault Vehicules Ind Collier de serrage pour deux conduits.

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