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Schalenkupplung für Rohre, insbesondere Blasversiatzrohre Die Erfindung
bezieht sich auf eine für hängend verlegte, beispielsweise an Seilen oder Ketten
aufgehängte Rohre, insbesondere Blasversatzrohre, bestimmte Schalenkupplung. Für
auf Lagerböcken verlegte Rohre, insbesondere Blasversatzrohre, ist bereits eine
Schalenkupplung bekannt, deren rinnenartige Ringabschnitte über die nach außen abgesehrägten
Rohrbunde mit entsprechend abgeschrägten Druckflächen fassen und auf den Umfangsflächen
beider Rohrbunde einwirkende, innerhalb der Rinnen liegende Zentrierelemente aufweisen.
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Diese Zentrierelemente stellen ein wiegenartiges Auflager dar, das
der von den Umfangsflächen der Bunde gebildeten Zylindermantelfläche entspricht.
Gleichgültig, ob ein solcher Lagerbock relativ beweglich in einer der Kupplungsschalen
aufgehängt ist oder ob er einen der Schalensegmente einer aus mehr als zwei Teilen
bestehenden Schalenkupplung darstellt, so ist man doch bei derartig ausgerüsteten
Kupplungen darauf angewiesen, daß die Rohrleitung dicht über dem Boden verlegt wird,
damit man die Lagerböcke aufstellen kann.
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Das Ziel der Erfindung ist es, die Rohrzentrierung in einer solchen
Schalenkupplung auch dann wirksam zu gestalten' wenn die Rohre hängend verlegt sind,
indem mit Sicherheit und gleichsam selbsttätig während der Schließbewegung zunächst
die einwandfreie Zentrierung der Rohrbunde stattfindet und darauf das Aneinanderpressen
der Bunde durch die Schrägflächen der Kupplungsschalen erfolgt.
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Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Zentrierelemente
derart in radialer Richtung elastisch gelagert sind, daß die Zentrierelemente bei
der Schließb#ewegung der Ringabschnitte vor dem Angriff der Druckflächen sich gegen
die Umfangsflächen der beiden Rohrbunde, deren fluchtende Lage sichernd, legen und
daß die elastischen Lagerteile beim Fortgang der Schließbewegung eine elastische
Zusammendrückung erfahren. Das Maß der elastischen Verformung und damit die Größe
der zentrierend wirkenden Kräfte muß so groß sein, daß die einer Ausrichtung der
Rohrbunde entgegenwirkenden Kräfte, die beispielsweise aus der Aufhängung oder Halterung
der zu verbindenden Rohre herrühren, überwunden werden. Bei der radial einwärts
gerichteten Bewegung der Zentrierelemente kommen diese in jedem Teil des Rohrumfanges
zunächst an denjenigen Bund, der in dem betreffenden Teil übersteht, zum Anliegen
und verschieben diesen in Richtung auf den anderen, bis die Zentrierlage erreicht
ist. Wenn die Schließbewegung der Ringabschnitte soweit fortgeschritten ist, vollenden
die an C
den entsprechenden Schrägflächen der Rohrbunde zur kraftschlüssigen
Anlage gelangenden abgeschrägten Druckflächen der Ringabschnitte den Schließvorgang.
In den Rinnen der Ringabschnitte muß zwischen den das Anpressen der Rohre bewirkenden
Druckflächen genügend Raum vorhanden sein, damit die Zentrierelemente hier auch
bei geschlossener Kupplung Platz haben.
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Die Anordnung ist also derart, daß eine besondere Betätigung der Zentrierelemente
nicht erforderlich ist, diese Elemente vielmehr bei der Schließbewegung automatisch
wirksam werden.
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Die Ausbildung der Zentrierelemente kann in verschiedener Weise erfolgen.
So können drei oder mehr etwa gleichmäßig über den Rohrumfang verteilte Anlagescheiben
von verhältnismäßig geringer Oberfläche vorgesehen sein; die Scheiben sitzen auf
Haltebolzen, welche radial gestellt und in radialer Richtung in den Ringabschnitten
geführt sind; die Scheiben stützen sich gegen die Ringabschnitte über elastische
Puffer ab. Als Puffer können Gummipackungen, Tellerfedern, Spiralfedern, Schraubenfedem
dienen.
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Statt solcher mehr oder weniger punktförinig anliegender Anlagescheiben
können als Zentrierelemente auch flache Ringschalen dienen, welche wenigstens zwei
Teilen der zylindermantelförmigen Umfangsfläche der Bunde angepaßt sind. Nach außen
stützen sich solche, vornehmlich aus Metall bestehenden Ringschalen mittels einzelner,
über die Schalenlänge verteilter elastischer Puffer oder einer sich über die gesamte
Länge einer Ringschale erstreckenden elastischen Unterlage gegen die Ringabschnitte
selbst ab.
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Bei einer weiteren Ausführungsform bilden die Zentrierelemente etwa
in Umfangsrichtung der Bunde verlaufende Blattfedern, die sich mit zur Rohrachse
hin liegenden Wölbungen auf den Umfangsflächen der Bunde, mit äußeren Wölbungen
auf Widerlager an den Ringabschnitten abstützen.
In den Zeichnungen
sind Ausführungsbeispiele von Schalenkupplungen gemäß der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt -
F i g. 1 eine Kupplung einer ersten Ausführungsform
im Schnitt senkrecht zur Rohrachse in vollständig geschlossenem Zustand, F i
g. 2 eine Seitenansicht der aneinanderstoßenden Rohrenden mit der Kupplung
gemäß F i g. 1, wobei unten durch ein einzelnes Zentrierelement ein Schnitt
gelegt ist, F i g. la und 2a die gleichen Teile während des Schließvorganges, F
i g. 3 einen Schnitt senkrecht zur Rohrachse durch den oberen Teil der Kupplung
bei einer zweiten Ausführungsform, wobei flache Ringschalen als Zentrierelemente
dienen, F i g. 4 bei der Kupplung nach F i g. 3 die der F i
g. 2 entsprechende Ansicht, F i g. 5 einen Schnitt senkrecht zur Rohrachse
durch eine Kupplung, bei der Blattfedern als Zentrierelemente dienen, F i
g. 6 eine den F i g. 2 und 4 entsprechende Ansicht mit einem teilweisen
Schnitt durch den Befestigungsbolzen der Blattfedern.
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10 und 11 sind die beiden miteinander verbundenen Rohre.
Auf dem Ende des Rohres 10 sitzt der Bund 12, auf dem Ende des Rohres
11 der Bund 13. Die Rohre 10 und 11 sind mit Schleißeinlagen
15 ausgestattet, welche durch ein erhärtetes Bindemittel 16
mit den
Stahlrohren710 und 11 verbunden sind. In dem Bund12 ist eine Ringnut ausgespart,
in der die Dichtungsschnur 14 liegt, die beim Aneinanderpressen der Rohrbunde in
axialer Richtung zur dichtenden Auflage auf der Gegenfläche des Bundes
13
kommt.
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Die beiden die Schalenkupplung bildenden Ringabschnitte 20 und 21
sind um den Zapfen 19 gegeneinander drehbar gelagert. Durch Bohrungen des
gabelartigen Endes 2 ' 2 des Ringabschnitts 21 faßt der Zapfen
23 der Verschlußspindel 24. Ist diese nach außen geschwenkt, so können die
beiden Ringabschnitte auseinandergeschwenkt und vom Rohr gelöst werden. Bei Schließen
der Schalenkupplung wird die Spindel 24 in den nach außen offenen Schlitz
25
eingeführt, der sich in dem abstehenden Ende 26 des Ringabschnitts
20 befindet. Zum Festziehen der Kupplung dient die Mutter 27, die auf die
Spindel 24 aufgesehraubt wird; sie hat eine Querbohrung 28
zum Einsetzen
des Schlüssel, mittels dessen eine erhöhte Schließkraft ausgeübt werden kann.
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Im letzten Teil des Schließvorganges legen sich gegen die Abschrägungen
17 und 18 der Bunde 12 und 13 die Druckflächen 29 und
30 der Ringabschnitte 20 und 21 und bewirken das axiale Zusammendrücken
der Bunde 12 und 13.
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Zwischen den Druckflächen 29 und 30 verbleibt innerhalb
der Ringabschnitte eine, gegebenenfalls teilweise nach außen offene Rinne
38, in welcher die Zentrierelemente untergebracht sind. Bei der Ausführungsform
nach den F i g. 1 und 2 werden diese Zentrierelemente gebildet durch flache
Metallscheiben 31, auf deren Außenseite radiale Bolzen 32
befestigt
sind. Diese sind durch die Wandung der R gabschnitte 20 und 21 hindurchgeführt und
durch am äußeren Ende befindliche Kopfmuttern 33 gegen i Verlieren gesichert.
Bei auseinandergeschwenkten Ringabschnitten liegen die Kopfmuttern (vgl. F i
g.
la) etwa an den Außenflächen der Ringabschnitte an. In besonderen Aussparungen
der Ringabschnitte 20 und 21 liegen Gummipuffer 34, durch welche die Bolzen
32 hindurchgehen. Sie liegen einerseits an den Zentrierscheiben
31, andererseits an der Innenwand 35 der Ringabschnitte an. Die Wirkung
der Zentrierelemente ist folgende: Sind die beiden Ringabschnitte 20 und 21 gerade
eingeschwenkt, so kommen die Druckflächen 29 und 30 zunächst noch
nicht zum Anliegen an den Abschrägungen 17 und 18 der Bunde, vielmehr
befindet sich zwischen diesen Flächen noch ein Abstand (s. F i g. la und
2a). Jedoch legen sich jetzt bereits die Zentrierscheiben 31 gegen die Umfangsflächen
der Bunde, nämlich die Umfangsfläche 36 des Bundes 12 und die Umfangsfläche
37 des Bundes 13. Liegen die Bunde noch nicht koaxial zueinander,
so steht also auf der einen Seite die Umfangsfläche 36, auf der entgegengesetzten
Seite die Umfangsfläche 37 vor. Greifen jetzt an vier verschiedenen Stellen
die Zentrierscheiben 31 an, so wird der jeweils vorstehende Bund zurückgeführt,
bis die Umfangsflächen 36 und 37 am ganzen Umfang bündig liegen. Hierzu
ist ein bestimmter Kraftaufwand erforderlich, der durch den Widerstand der Gummipuffer
34 gegen eine elastische Verformung zur Verfügung gestellt wird. An Stelle der Gummipuffer
können auch geeignete Federn von genügender Stärke verwendet werden.
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Werden durch Anziehen der Mutter 27 die Ringabschnitte 20 und
21 zusammengezogen, so werden die Gummipuffer34 zusammengepreßt und die Bolzen
32, die im übrigen auch die radiale Führung für die Scheiben 31 bilden,
treten nach außen aus den Ringabschnitten 20 und 21 heraus, wie dies aus F i
g. 1 und 2 erkennbar ist. Jetzt kommen auch die Druckflächen 29 und
30 der Ringabschnitte zum Anliegen an den Abschrägungen 17 und
18 der Bunde. Die höchste Kraft zum Aufeinanderpressen derselben in Achsrichtung
wird also erst ausgeübt, nachdem die Zentrierung der Bunde sichergestellt ist. Beim
öffnen der Kupplung wird zunächst die Mutter 27
gelöst, beim allmählichen
Auseinanderschwenken der Schalen 20 und 21 entspannen sich dabei auch die Gummipuffer
34, und die Zentrierscheiben 31 mit den Radialbolzen 32 kehren in
die in den F i g. la und 2a dargestellte Lage zurück.
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Bei der Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 liegen in den
Rinnen zwischen den Druckflächen der Ringabschnitte 20 und 21 eine obere flache
Ringschale 39 und eine entsprechende untere Ringschale 40. Beide Ringschalen
stützen sich gegen die Außenwände der Ringabschnitte 20 und 21 mittels elastischer
Einlagen 41 ab. Die Ringschalen 39, 40 sind an den Enden durch Stifte 43
gehalten, die in Bohrungen der Ringabschnitte 20 und 21 geführt und in irgendeiner
Weise gegen Verlieren gesichert sind.
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Die punktförinigen Zentrierelemente, die in den F i g. 1 und
2 dargestellt sind, können mit den kreisbogenförinigen Zentrierelementen nach Art
der Ringschalen 39, 40 gemäß F i g. 3 und 4 in beliebiger Weise kombiniert
werden, z. B. kann man auf der Oberseite der Kupplung zwei Zentrierscheiben, auf
der unteren Seite eine Ringschale benutzen oder umgekehrt.
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Bei der Anordnung nach den F i g. 5 und 6 dienen
kräftige Blattfedern 46 zur Zentrierung, welche in der zwischen den Druckflächen
29 und 30 der Ringabschnitte liegenden Rinne 38 untergebracht
sind.
Die Blattfedern sind mittig von Bolzen 47 gehalten, welche
durch das Gehäuse der Ringabschnitte 20 und 21 geführt sind. Ihre nach innen ragenden
Wölbungen 48 kommen zum Anliegen an den Umfangsflächen 36
und 37 der
Bunde 12 und 13. Ihre nach außen liegenden Wölbungen 49 kommen an der Innenwand
der Ringabschnitte, d. h. am Boden der Rinnen 38 zum Anliegen. Die
Kraft, die zum elastischen Verformen der Blattfedem 46 erforderlich ist, muß genügen,
um die Kräfte zu überwinden, die auf die Rohrenden 10
und 11 wirken und einer
Verschiebung der Bundaußenflächen 36 und 37 in eine bündige Lage entgegenstehen.
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Die F i g. 3 und 4 entsprechen ebenso wie die F i
g. 5 und 6 der Schließstellung der Kupplung, bei der also die elastischen
Teile der Zentrierelemente - die Einlagen 41 und 42 bei der Anordnung nach
F i g. 3 und 4, die Blattfedern 46 bei der Anordnung nach den F i g.-
5 und 6 - bereits ihren Spannungszustand angenommen haben, in den
sie durch das Eindringen der Bunde 12 und 13 in die Rinnen 38
gelangt
sind.