DE10214966C1 - Schelle zum achsparallelen Verbinden eines zylindrischen Temperaturfühlers mit einem Rohr - Google Patents
Schelle zum achsparallelen Verbinden eines zylindrischen Temperaturfühlers mit einem RohrInfo
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Abstract
Eine Schelle zum achsparallelen Verbinden eines zylindrischen Temperaturfühlers (1) mit einem Rohr (2) hat ein biegsames metallisches Spannband (3), das an seinem einen Endabschnitt (12) eine erste Spannbacke (4) und eine mit seinem anderen Endabschnitt (18) formschlüssig verbindbare zweite Spannbacke (5) sowie eine Spannschraube (6) aufweist. Die Spannschraube (6) ist durch eine Bohrung (11) in der ersten Spannbacke (4) hindurchgeführt und durch eine Gewindebohrung (14) in der zweiten Spannbacke (5) hindurchgeschraubt. Um Fühler (1) und Rohr (2) fest mit geringem Wärmeübertragungswiderstand verbinden zu können, hat die zweite Spannbacke (5) eine abgewinkelte Platte mit zwei Schenkeln (15, 16). Der erste Schenkel (15) ist mit der Gewindebohrung (14) und der zweite Schenkel (16) mit einem Schlitz (17) zur Durchführung des anderen Endabschnitts (18) versehen. Die Spannbandlänge ist so gewählt, daß der andere Endabschnitt (18) nach dem Herumlegen des Spannbandes (3) um den Temperaturfühler (1) und das Rohr (2) sowie der Durchführung durch den Schlitz (17) auf den zweiten Schenkel (16) umbiegbar ist. Die Spannschraubenlänge ist so gewählt, daß sie nach dem Spannen am umgebogenen Endabschnitt (18) anliegt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schelle zum achs
parallelen Verbinden eines zylindrischen Temperaturfüh
lers mit einem Rohr unter gegenseitiger Berührung von
Temperaturfühler und Rohr, mit einem biegsamen Spann
band aus Metall, das eine erste Spannbacke an einem er
sten Endabschnitt, eine mit einem zweiten Endabschnitt
des Spannbandes formschlüssig verbindbare zweite Spann
backe und eine Spannschraube aufweist, wobei die ge
spannte Spannschraube durch eine Bohrung in der ersten
Spannbacke hindurchgeführt und durch eine Gewindeboh
rung in der zweiten Spannbacke hindurchgeschraubt ist.
Bei einer bekannten Schelle dieser Art (US-Patent
schrift 2 863 203) weist die zweite Spannbacke eine
plattenförmige Mutter auf. Der zweite Endabschnitt des
Spannbands ist mit mehreren, in Längsrichtung des
Spannbandes auseinanderliegenden Lochpaaren versehen.
Die Mutter hat zwei Vorsprünge, die in ein Lochpaar
entsprechend dem jeweiligen Durchmesser von Temperatur
fühler und Rohr und mithin entsprechend der erforderli
chen wirksamen Länge des Spannbands eingreifen können,
um die Mutter formschlüssig mit dem Spannband zu ver
binden. Zusätzlich ist im Spannband ein Längsschlitz
ausgebildet, durch den die Spannschraube hindurchge
führt werden kann. Sowohl die Löcher als auch der
Schlitz im Spannband bewirken eine Schwächung des
Spannbands. Die mittels der Schelle ausübbare Spann
kraft ist daher nur begrenzt und relativ gering. Gege
benenfalls ist nur eine Linienberührung zwischen Tempe
raturfühler und Rohr möglich, in der Regel sogar nur
eine Punktberührung, da sich das Rohr und/oder das
Fühlergehäuse häufig beim Transport oder aufgrund un
vorsichtiger Handhabung so verformen, daß sie nicht
mehr kreiszylindrisch sind. Dementsprechend ist der
Wärmeübergangswiderstand zwischen Temperaturfühler und
Rohr relativ hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schelle
der eingangs genannten Art anzugeben, die die Ausübung
einer höheren Spannkraft und damit einen geringeren
Wärmeübergangswiderstand zwischen Rohr und Temperatur
fühler ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
die zweite Spannbacke eine abgewinkelte Platte mit ei
nem ersten Schenkel und einem quer zu diesem stehenden
zweiten Schenkel aufweist, daß der erste Schenkel mit
der Gewindebohrung und der zweite Schenkel mit einem
Schlitz zur Durchführung des zweiten Endabschnitts des
Spannbandes versehen ist, daß die Länge des Spannbandes
so gewählt ist, daß der zweite Endabschnitt nach dem
Herumlegen des Spannbandes um den Temperaturfühler und
das Rohr sowie der Durchführung durch den Schlitz auf
den zweiten Schenkel umbiegbar ist, und daß die Länge
der Spannschraube so gewählt ist, daß sie nach dem
Spannen am umgebogenen zweiten Endabschnitt anliegt.
Bei dieser Lösung entfällt die Ausbildung eines Schlit
zes im Spannband und von Löchern in seinem zweiten End
abschnitt. Das Spannband kann daher sehr festgezogen
werden. Zumindest das eine der beiden zu verbindenden
Teile kann dadurch zumindest so weit verformt werden,
daß sich eine Flächenberührung zwischen Temperaturfüh
ler und Rohr ergibt. Dementsprechend ist ein geringer
Wärmeübergangswiderstand zwischen den beiden Teilen er
reichbar.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die erste Spannbac
ke eine mit der Bohrung versehene Platte aufweist, um
die der erste Endabschnitt herumgebogen ist, so daß er
an beiden Seiten der Platte anliegt, und daß der erste
Endabschnitt beiderseits der Platte mit einem Loch ver
sehen ist, wobei die Löcher mit der Bohrung fluchten.
Während bei der bekannten Schelle die erste Spannbacke
durch Umbiegen des Endabschnitts auf sich selbst und
Ausbildung zweier miteinander fluchtender Löcher im
Spannband zur Durchführung der Spannschraube ausgebil
det ist, so daß die Löcher einem hohen Lochleibungs
druck durch den Schaft der Spannschraube ausgesetzt
sind und demzufolge aufgeweitet werden oder sogar rei
ßen können, nimmt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung
der ersten Spannbacke die vom ersten Endabschnitt des
Spannbands umgebene Platte die Hauptbelastung beim
Spannen auf. Das Herumbiegen des Endabschnitts um die
Platte um wenigstens zwei Kanten der Platte ergibt be
reits allein einen sehr sicheren Formschluß. Die Löcher
im Endabschnitt werden daher nur geringfügig belastet.
Insgesamt wird auch durch diese Maßnahme eine noch hö
here Belastbarkeit der Schelle erreicht.
Das Spannband kann daher aus Kupfer ausgebildet sein,
das zum einen eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat und zum
anderen weitgehend korrosionsfest ist.
Sodann kann der erste Schenkel der nahezu oder weitge
hend rechtwinklig gebogenen zweiten Spannbacke einen
ihre Gewindebohrung verlängernden Lochdurchzug aufwei
sen. Die zweite Spannbacke kann daher verhältnismäßig
dünn ausgebildet sein. Dennoch ist das Gewinde der Ge
windebohrung hoch belastbar.
Sodann kann der zweite Schenkel eine Stufe in Form ei
ner zweifachen Abwinkelung zwischen dem ersten Schenkel
und dem Schlitz aufweisen, die in Bezug auf die Innen
seite des Spannbandes nach außen um einen Betrag hoch
steht, der der Dicke des Spannbandes entspricht. Die
Spannbacke kann sich daher auch in dem zwischen dem er
sten Schenkel und dem Schlitz liegenden Bereich an dem
betreffenden Teil der zu verbindenden Teile abstützen.
Dadurch wird die Gefahr einer Verbiegung des ersten
Schenkels vermindert.
Sodann kann vorgesehen sein, daß der Gewindeschaft der
Spannschraube einen gewindefreien Hals aufweist und die
Bohrung in der ersten Spannbacke mit Gewinde versehen
ist. Die Spannschraube wird dann durch die ihren gewin
defreien Hals umgebende Gewindebohrung der ersten
Spannbacke in ihrer Einbaulage in der Spannbacke vor
dem Montieren der Schelle gesichert.
Wenn die Spannschraube ein Schneid-Gewinde aufweist,
kann sie das Gewinde in der Gewindebohrung selbst
schneiden.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste
hend anhand der beiliegenden Zeichnungen eines bevor
zugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Darin
stellen dar:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Rohres
und eines Temperaturfühlers, die durch eine
erfindungsgemäße Schelle verbunden sind,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Anord
nung nach Fig. 1, jedoch unter einem anderen
Blickwinkel gesehen und im Querschnitt,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils
der Schelle nach Fig. 1 ohne die zweite
Spannbacke,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung desselben
Teils der erfindungsgemäßen Schelle, wie den
in Fig. 3 dargestellten, jedoch unter einem
anderen Blickwinkel gesehen, und
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer zwei
ten Spannbacke der erfindungsgemäßen Schelle.
Die dargestellte Schelle dient zum Verbinden eines zy
lindrischen Temperaturfühlers 1 eines Expansionsventils
einer Kälteanlage oder einer Kühleinrichtung mit einem
Rohr 2 am Ausgang des Verdampfers der Kälteanlage oder
Kühleinrichtung unter achsparalleler gegenseitiger Be
rührung von Temperaturfühler 1 und Rohr 2.
Die dargestellte Schelle besteht aus einem biegsamen
Spannband 3 aus Metall, vorzugsweise Kupfer, einer er
sten Spannbacke 4, einer zweiten Spannbacke 5 in Form
einer um etwa 90° abgewinkelten steifen Platte aus Me
tall und einer Spannschraube 6 mit einem Kopf 7 und ei
nem Gewindeschaft 8.
Der Temperaturfühler 1 ist durch ein Kapillarrohr 9 mit
dem (nicht dargestellten) Expansionsventil verbunden.
Die Spannbacke 4 enthält eine Platte 10 mit einer ge
windefreien Bohrung 11. Um die Platte 10 ist ein erster
Endabschnitt 12 des Spannbandes 3 herumgebogen, so daß
er an beiden Seiten der Platte 10 anliegt. Der erste
Endabschnitt 12 des Spannbandes 3 hat beiderseits der
Platte 10 jeweils ein Loch 13 (Fig. 3). Die Löcher 13
fluchten mit der gewindefreien Bohrung 11 und haben den
gleichen Durchmesser wie die Bohrung 11, können aber
auch einen etwas kleineren oder größeren Durchmesser
als die Bohrung 11 haben.
Die Spannschraube 6 ist mit ihrem Gewindeschaft 8 durch
die gewindefreie Bohrung 11 und die Löcher 13 in der
ersten Spannbacke 4 hindurchgeführt und durch eine Ge
windebohrung 14 in dem einen Schenkel 15 der Spannbacke
5 hindurchgeschraubt. Der zweite Schenkel 16 der zwei
ten Spannbacke 5 hat einen Schlitz 17 zur Durchführung
des zweiten Endabschnitts 18 des Spannbandes 3. Die
Länge des Spannbandes 3 ist so gewählt, daß der zweite
Endabschnitt 18 nach dem Herumlegen des Spannbandes 3
um den Temperaturfühler 1 und das Rohr 2 sowie der
Durchführung durch den Schlitz 17 auf den zweiten
Schenkel 16 umbiegbar ist, und die Länge der Spann
schraube 6 ist so gewählt, daß sie nach dem Spannen am
umgebogenen zweiten Endabschnitt 18 anliegt. Dadurch
bleibt der zweite Endabschnitt 18 in der Lage nach
Fig. 1 fest am Schenkel 16 anliegend, so daß er sich
nicht unter der Spannkraft zurückbiegt. Ferner hat der
zweite Schenkel 16 der zweiten Spannbacke 5 eine Stufe
19 in Form einer zweifachen Abwinkelung zwischen dem
ersten Schenkel 15 und dem Schlitz 17, die in Bezug auf
die Innenseite des Spannbandes 3 nach außen um einen
Betrag hochsteht, der der Dicke des Spannbandes 3 ent
spricht. Sodann ist der erste Schenkel 15 der zweiten
Spannbacke 5 mit einem Lochdurchzug 20 versehen, der
das Gewindeloch 14 zur Erhöhung der Belastbarkeit des
Gewindes koaxial verlängert. Unterhalb des Lochdurch
zugs bzw. des Gewindeloches 15 ist die zweite Spannbac
ke 5 im Bereich ihrer Biegung mit einem Loch 21 verse
hen, das eine Verformung des Gewindeloches 14 bei der
Abwinkelung der beiden Schenkel 15 und 16, so daß sie
zueinander quer stehen bzw. einen Winkel von etwa 90°
einschließen, verhindert.
Um den Fühler 1 und das Rohr 2 miteinander zu verbin
den, wird das um die Platte 10 herumgebogene und mit
der Spannschraube 6 gemäß Fig. 3 und 4 versehene Spann
band 3 um Fühler 1 und Rohr 2 herumgelegt und der End
abschnitt 18 so weit durch den Schlitz 17 hindurchge
führt und auf die Außenseite des Schenkels 16 umgebo
gen, daß die Spannbacken 4, 5 noch einen Abstand von
einander haben. Dann wird die Spannschraube 6 in die
Gewindebohrung 14 eingeschraubt, bis der Gewindeschaft
8 auf dem Endabschnitt 18 aufliegt. Anschließend wird
die Spannschraube 6 festgezogen. Dabei kann die Spann
kraft so hoch gewählt werden, daß sich der Fühler 1
leicht in das Rohr 2 eindrückt, wie es in Fig. 2 darge
stellt ist, so daß sich eine großflächige Berührung
zwischen Fühler 1 und Rohr 2 ergibt. Hierbei ist das
Material des Rohres 2 weicher als das des Fühlergehäu
ses. Üblicherweise besteht das Rohr 2 aus Kupfer und
das Fühlergehäuse aus Stahl.
Alternativ kann die Spannschraube 6 beim Hersteller der
Schelle in der Lage nach den Fig. 3 und 4, bevor das
Spannband 3 durch den Schlitz 17 der Spannbacke 5 hin
durchgeführt wird, in die Gewindebohrung 14 der Spann
backe 5 nur so weit eingeschraubt werden, daß der
Spannschraubenschaft 8 den Schlitz 17 noch nicht ab
deckt. In dieser vormontierten Lage kann die Schelle
dann vertrieben und transportiert werden. Am Montageort
braucht dann lediglich noch das Spannband 3 um den Füh
ler 1 und das Rohr 2 herumgelegt, der Endabschnitt 18
durch den Schlitz 17 hindurchgeführt und die Spann
schraube 4 festgezogen zu werden. Dies erleichtert und
vereinfacht die Montage am Montageort. Um hierbei die
Spannschraube 3 und die Spannbacke 5 in der vormontier
ten Lage zu halten, kann die Lage der Spannschraube 3
in der Gewindebohrung 14 bis zum Festziehen gesichert
sein, bevor der Endabschnitt 18 durch den Schlitz 17
hindurchgeführt wird. Das Sichern der Spannschraube 6
in der vormontierten Lage der Schelle, in der die
Spannschraube 6 nur ein kurzes Stück aus der Gewinde
bohrung 14 bis in die Nähe des Schlitzes 17 vorsteht,
kann dadurch erfolgen, daß die Spannschraube 6 mit ei
nem Schneid-Gewinde ausgebildet und zunächst in eine
noch gewindefreie Bohrung des Schenkels 15 bis in die
vormontierte Lage geschraubt wird. Dabei wird dann
gleichzeitig das Gewinde in die Bohrung geschnitten, so
daß sich die Gewindebohrung 14 ergibt und sich die
Spannschraube 6 in dem von ihr selbst geschnittenen Ge
winde leicht festklemmt, bis sie am Montageort festge
zogen wird.
Die Spannkraft kann sehr hoch gewählt werden, ohne daß
das Spannband 3 reißt oder die Spannbacken 4, 5 ver
formt werden oder die Löcher 13 im Endabschnitt 12 oder
die Gewindebohrung 14 sich verformen, weil die Spann
kraft des Spannbandes 3 hauptsächlich von den 90°-
Biegungen des Spannbandes und den daran anliegenden
Kanten der Platte 10 bzw. des Schlitzes 17 aufgenommen
wird und die Endabschnitte 12 und 18 darüber hinaus
großflächig zum einen an der Platte 10 und zum anderen
am Schenkel 16 anliegen. Dabei sorgt die Spannschraube
6 durch den Eingriff in die Löcher 13 des Endabschnitts
12 und durch die Anlage am Endabschnitt 18 für einen
zusätzlichen Zusammenhalt der Verbindung zwischen den
Endabschnitten 12 und 18 einerseits und der Platte 10
bzw. der Spannbacke 5 andererseits.
Die Platte 10 ist wesentlich dicker und steifer als das
Spannband 3 ausgebildet. Das gleiche gilt für die
Spannbacke 5. Alle Teile der Schelle, mit Ausnahme des
Spannbandes 3, bestehen aus rostfreiem Stahl. Zwischen
dem Temperaturfühler 1 und dem Rohr 2 ergibt sich eine
gute Wärmeübertragung, weil der Temperaturfühler 1 sehr
fest und großflächig am Rohr 2 montiert werden kann.
Eine weitere Abwandlung kann darin bestehen, daß die
Bohrung 11 in der Spannbacke 4 (Fig. 2) ebenfalls mit
einem Gewinde versehen ist, das dem der Spannschraube 6
entspricht. Die Spannschraube 6 kann dann mit einem ge
windefreien Hals in einer der Dicke der Spannbacke 4
entsprechenden Länge versehen sein. Die Lage der Spann
schraube 6 nach den Fig. 3 und 4 wird dann durch das
Gewinde der Bohrung 11 gesichert, da sich die Spann
schraube 6 erst durch das den gewindefreien Hals der
Spannschraube 6 umgebende Gewinde der Bohrung 11 her
ausdrehen müßte, um sich aus der Spannbacke 4 zu lösen.
Claims (7)
1. Schelle zum achsparallelen Verbinden eines zylin
drischen Temperaturfühlers (1) mit einem Rohr (2)
unter gegenseitiger Berührung von Temperaturfühler
(1) und Rohr (2), mit einem biegsamen Spannband (3)
aus Metall, das eine erste Spannbacke (4) an einem
ersten Endabschnitt (12), eine mit einem zweiten
Endabschnitt (18) des Spannbandes (3) formschlüssig
verbindbare zweite Spannbacke (5) und eine Spann
schraube (6) aufweist, wobei die gespannte Spann
schraube (6) durch eine Bohrung (11) in der ersten
Spannbacke (4) hindurchgeführt und durch eine Ge
windebohrung (14) in der zweiten Spannbacke (5)
hindurchgeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Spannbacke (5) eine abgewinkelte Platte
mit einem ersten Schenkel (15) und einem quer zu
diesem stehenden zweiten Schenkel (16) aufweist,
daß der erste Schenkel (15) mit der Gewindebohrung
(14) und der zweite Schenkel (16) mit einem Schlitz
(17) zur Durchführung des zweiten Endabschnitts
(18) des Spannbandes (3) versehen ist, daß die Län
ge des Spannbandes (3) so gewählt ist, daß der
zweite Endabschnitt (18) nach dem Herumlegen des
Spannbandes (3) um den Temperaturfühler (1) und das
Rohr (2) sowie der Durchführung durch den Schlitz
(17) auf den zweiten Schenkel (16) umbiegbar ist,
und daß die Länge der Spannschraube (6) so gewählt
ist, daß sie nach dem Spannen am umgebogenen zwei
ten Endabschnitt (18) anliegt.
2. Schelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Spannbacke (4) eine mit der Bohrung
(11) versehene Platte (10) aufweist, um die der er
ste Endabschnitt (12) herumgebogen ist, so daß er
an beiden Seiten der Platte (10) anliegt, und daß
der erste Endabschnitt (12) beiderseits der Platte
(10) mit einem Loch (13) versehen ist, wobei die
Löcher (13) mit der Bohrung (11) fluchten.
3. Schelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Spannband (3) aus Kupfer besteht.
4. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Schenkel (15) einen
die Gewindebohrung (14) verlängernden Lochdurchzug
(20) aufweist.
5. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Schenkel (16) eine
Stufe (19) in Form einer zweifachen Abwinkelung
zwischen dem ersten Schenkel (15) und dem Schlitz
(17) aufweist, die in Bezug auf die Innenseite des
Spannbandes (3) nach außen um einen Betrag hoch
steht, der der Dicke des Spannbandes (3) ent
spricht.
6. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gewindeschaft (8) der
Spannschraube (6) einen gewindefreien Hals aufweist
und die Bohrung (11) in der ersten Spannbacke (4)
mit Gewinde versehen ist.
7. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannschraube (6) ein
Schneid-Gewinde aufweist.
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