DE1525615C3 - Haltevorrichtung für eine Manschettenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für eine Manschettenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine bekannte Haltevorrichtung gemäß der eingangs genannten Gattung besteht aus ineinandergefügten Strebenanordnungen, die dreiflügelig ausgebildet sind, wobei die einzelnen Flügel der einzelnen Strebenanordnungen sich verjüngende sphärische Schlitze aufweisen, in deren Verjüngungsbereich eine kegelige Stützvorrichtung fest angeordnet ist, wobei die Stützvorrichtungen an den einander zugekehrten Seiten jeweils eine kugelaufnehmende konkave Sitzfläche aufweisen. Außerdem sind die drei Flügel außerhalb des Schlitzes an einem Kernteil befestigt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie aus vielen Teilen besteht.

die miteinander verbunden werden, wodurch einmal ein für Luftfahrtzwecke zu großes Gewicht gegeben ist und außerdem die Herstellung dieser Vorrichtung kompliziert ist. Außerdem entsteht durch die Vielzahl der Teile ein relativ hoher Strömungswiderstand im Rohr, in dem die Haltevorrichtung angeordnet ist. Außerdem ist es bei dieser Vorrichtung nicht möglich, nach der Ineinanderfügung der Strebenanordnungen diese so auseinanderzubewegen, daß die Kugel zwischen den Stützvorrichtungen entfernt werden kann.

Es ist somit nicht möglich, zunächst mit einer vorläufigen Kugel eine Wärmebehandlung der Haltevorrichtung vorzunehmen, wonach dann diese vorläufige Kugel durch die endgültige Kugel ersetzt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die unter Beibehaltung einer begrenzten Beweglichkeit der ineinandergefügten Strebenanordnung, bei Verhinderung des Herausfallens der Kugel bei Druckbeanspruchung und bei einfacher, leichter und strömungsgünstiger Konstruktion im endgültig ineinandergefügten Zustand der Strebenanordnungen einen Ausbau der Kugel gestattet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 beschriebenen Merkmale.

Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung weist eine besonders einfache und zugleich infolge der wenigen Teile leichte Konstruktion auf, die außerdem die Querschnittsfläche des Haltemittels verringert, so daß Druckabfälle in dem die Leitung, in welche die Manschettenanordnung eingeschaltet ist, durchströmenden Fluid herabgesetzt werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Haltevorrichtung mit weniger Herstellungsschritten und nach einem Verfahren hergestellt werden, welches gewisse bei der Herstellung nach der Wärmebehandlung erforderliche Schweißvorgänge vermeidet, so daß das Fertigprodukt besser den durch die Wärmebehandlung verliehenen Härte- und Zähigkeitseigenschaften entspricht. Dies ist insbesondere dadurch möglich, daß in vorteilhafter Weise nach der endgültigen Zusammenfügung der Strebenanordnungen diese so gegeneinander verschwenkt werden können, daß die Kugel zwischen den Stützvorrichtungen herausgenommen werden kann.

Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer von innen her verstärkten Manschettenanordnung mit einer Haltevorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Haltevorrichtung gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht derselben Teile wie in Fig. 1, in welcher die Teile jedoch zur Veranschaulichung eines Schritts des Herstellungsverfahrens in unterschiedlicher Ausrichtung dargestellt sind,

F i g. 4 eine Teilaufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht der Haltevorrichtung gemäß F i g. 4, in welcher die Teile zwecks Veranschaulichung eines Herstellungsschritts außer betrieblicher Ausrichtung aufeinander dargestellt sind.

Wie am besten in F i g. 2 dargestellt ist, weist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine aus zwei ineinandergefügten Teilen 10 und 10', die einander identisch, jedoch zwecks leichterer Bezeichnung mit unterschiedlichen Bezugsziffern versehen sind, bestehende Strebenanordnung auf. Beide Teile sind durch eine zwischen einander zugewandten, in den Strebenteilen ausgebildeten Sitzabschnitten eingesetzte Kugel

11 schwenkbar und verdrehbar miteinander verbunden. Die ineinandergefügten Strebenteile 10,10' und die Kugel 11 bilden eine Haltevorrichtung für eine fertige Manschettenanordnung, wie sie beispielsweise in F i g. 1 dargestellt ist. Die zusammengesetzte Anordnung besteht aus zwei kurzen Rohrstutzen 12 und 13, welche von innen her durch die ineinandergefügten Strebenteile 10,10' und von außen her durch ein kurzes Stück einer metallischen Manschette 14 miteinander verbunden sind. An die Außenseiten der Rohrstutzen

12 und 13 sind Anschlußhülsen 15 angeschweißt, an welchen jeweils ein Ende der metallischen Manschette 14 durch Schweißen befestigt ist. Die zusammengesetzte Manschettenanordnung dient zur Verbindung der freien Enden zweier Leitungen und vermag axiale Verkürzungen und Ausdehnungen sowie Biegungen und Verdrillungen der Leitungen innerhalb vorbestimmter, durch das Ausmaß des Spiels zwischen den ineinandergefügten Strebenteilen 10,10' und der Kugel 11 festgelegter Grenzen aufzunehmen.

Genauer gesagt, besteht jeder Strebenteil 10 und 10' jeweils aus einer Strebe 16 und einer Stützvorrichtung 17. Die Strebe 16 weist eine Basiskante 18 von praktisch derselben Länge wie der Innendurchmesser des Rohrstutzens 12 oder 13 auf, in welche die Haltevorrichtung eingebaut werden soll, wobei die gegenüberliegenden Außenkanten 19 der Strebe 16 vorzugsweise mit Paßsitz in die Rohrstutzen einsetzbar sind, so daß sie an diametral gegenüberliegenden Stellen des Rohr-Stutzens angeschweißt werden können. Von den Außenkanten gehen in Richtung einer Spitze der Strebe 16 zwei symmetrisch unter einem Winkel geneigte Kanten 20 ab, die in kurze, diametral verlaufende Kanten 21 übergehen.

Jede Strebe 16 ist mit einem längs der Symmetrieachse des Teils verlaufenden Schlitz 22 versehen, der sich zur Spitze bzw. Scheitelpunkt des im wesentlichen dreieckigen Abschnitts der Strebe hin öffnet. Dieser Schlitz weist ein verhältnismäßig breites hinteres bzw. geschlossenes Ende an einer Basiskante 23 auf, deren beide Enden in gegenüberliegende Seitenkanten 24 des Schlitzes übergehen, welche ihrerseits symmetrisch in Vorwärtsrichtung auf die Strebenspitze hin zusammenlaufen. Die Vorderteile 17 besitzen jeweils kugelstrumpfförmige Konfiguration und eine dem Konvergenzwinkel zwischen den gegenüberliegenden Seitenkanten 24 des Schlitzes 22 entsprechende Verjüngung und sind unter Verschluß des Vorderendes des Schlitzes 22 durch Nahtschweißungen 25 in diesem befestigt, wobei die Sitze des Vorderteils 17 bündig mit den an der Spitze der Strebe 16 befindlichen Kanten 21 abschließt. Jeder Vorderteil 17 ist an seiner Basis mit einem konkaven Kugelsitz 26 versehen, von welchen die Kugel 11 im zusammengesetzten Zustand der HaI-tevorrichtung aufgenommen wird.

Die beiden Streben sind gemäß F i g. 1 so in die Manschette eingebaut, daß sie in unter einem rechten Winkel zueinander verlaufenden Ebenen liegen. Genauer gesagt, ist die Strebe 10 durch längs der Außenkanten 19 der Strebe 16 verlaufende Schweißnähte 30 im Rohrstutzen 12 befestigt, während der andere Strebenteil 10' auf dieselbe Weise, jedoch etwa unter einem rechten Winkel gegenüber dem ersten Strebenteil 10

im anderen Rohrstutzen 13 befestigt ist. Wenn die Leitung, in welche die Manschettenanordnung eingebaut ist, unter Zug steht, nehmen die beiden Teile die Relativstellung gemäß F i g. 1 zueinander ein, in welcher die beiden Vorderteile 17 schwenkbar auf der Kugel 11 gelagert sind und hierbei einen kleinen Zwischenraum 31 zwischen der Spitze jeder Stützvorrichtung 17 und der benachbarten Basiskante 23 des anderen bzw. gegenüberliegenden Strebenteils festlegen. Wenn die Leitung unter Druckspannung steht, trennen sich die Stützvorrichtungen 17 in dem durch das Anstoßen der Spitze jeder Stützvorrichtung 17 an der gegenüberliegenden Basiskante 23 des anderen Strebenteils ermöglichten Ausmaß geringfügig voneinander. Die Stützvorrichtungen 17 können sich folglich nicht so weit voneinander entfernen, daß die Kugel 11 zwischen ihnen herausfallen würde. Beim Biegen der Leitung können die Rohrstutzen 12 und 13 innerhalb der durch Berührung einer Stützvorrichtung 17 mit einer Kante 24 des Schlitzes 22 der anderen Stützvorrichtung ermöglichten Grenzen relativ zueinander abgewinkelt werden.

Damit die Vorrichtung zufriedenstellend arbeiten kann, ist es wichtig, daß sie die eben beschriebenen Begrenzungen beim Biegen, Zusammendrücken und Ausdehnen festlegt. Aus Gründen der Herstellung der Vorrichtung ist es jedoch wünschenswert, ein Mittel vorzusehen, mit dessen Hilfe die Kugel und die Kugelpfannen so weit voneinander getrennt werden können, daß die Kugel 11 nach der Wärmebehandlung der ineinandergefügten Anordnungsteile entfernt werden kann, um die alte Kugel durch eine neue Kugel 11 ersetzen zu können. Darüber hinaus sollte dies ohne zusätzliches Schweißen zum Zusammensetzen der ineinandergefügten Streben möglich sein, da hierdurch lokale Unregelmäßigkeiten der durch die Wärmebehandlung verliehenen gewünschten Zähigkeits- und Härteeigenschaften hervorgerufen werden wurden.

Sowohl die Betriebs- als auch die Zusammenbaubedingungen der Vorrichtung werden durch die Konfiguration der verwendeten Teile erfüllt. Sobald die Vorrichtung in eine Manschettenanordnung eingebaut worden ist, ermöglicht sie innerhalb der zwangsläufig festgelegten gewünschten Grenzen ein Verkürzen, Ausdehnen und Biegen der Manschette ohne die Gefahr eines Herausfallens der Kugel 11. Andererseits ermöglicht die Konfiguration der Teile aus Herstellungsgründen eine Folge von Zusammenbauvorgängen, bei welchen nach der Wärmebehandlung keinerlei Schweißvorgänge mehr erforderlich sind und außerdem eine Kugel 11 nach Belieben in die Anordnung eingesetzt oder aus ihr herausgenommen werden kann.

Der Zusammenbau geht wie folgt vor sich: Gemäß F i g. 2 wird zunächst die Stützvorrichtung 17 des Strebenteils 10' in seine zugeordnete Strebe 16 eingeschweißt. Dann kann die andere Strebe 16 des Strebenteils 10 mit dem ersten Strebenteil 10' zusammengefügt werden, indem sie praktisch unter einem rechten Winkel zum Strebenteil 10' angeordnet wird, so daß die Stärke der Strebe 16 des Teils 10' vom Schlitz 22 der anderen Strebe aufgenommen wird. Nachdem der Spitzenabschnitt der anderen Strebe 16 in das weitere Ende des Schlitzes 22 der zugeordneten Strebe eingeführt worden ist, kann die erstgenannte Strebe 16 um eine senkrecht zu ihrer Ebene verlaufende Achse verdreht und so verschoben werden, daß ihre Spitze gegenüber der Ebene des anderen Strebenteils 10' verschoben wird. Anschließend kann die andere Stützvorrichtung 17 eingeschweißt werden, wobei die Relativstellungen der Teile nunmehr der Darstellung gemäß F i g. 3 entsprechen, aus der ersichtlich ist, daß ein großer Teil der Länge des im Strebenteil 10 vorgesehenen Schlitzes 22 vollständig von der Ebene des anderen Strebenteils 10' entfernt ist.

Nunmehr wird eine vorübergehend benutzbare Kugel 11 in den einen der beiden Kugelsitze 26 eingesetzt, worauf die beiden Strebenteile derart verschoben werden, daß die beiden Stützvorrichtungen 17 in Ausrichtung aufeinander gebracht werden. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die geringe Breite der Spitzen der beiden Stützvorrichtungen 17 gegenüber der Breite des Schlitzes 22 an ihren Blindenden an den Ecken 23a des Schlitzes 22 einen so großen Zwischenraum gewährleistet, daß die betreffende Stützvorrichtung 17 in die Ebene des zugeordneten Strebenteils hinein und aus dieser Ebene heraus verschwenkt werden kann. Daraufhin werden die ineinandergefügten Strebenteile 10 und 10' nebst der vorläufigen Kugel 11 wärmebehandelt, wobei diese Kugel dazu dient, die Kugelsitze 26 sauber zu halten.

In F i g. 2 sind drei senkrecht zueinander stehende und sich schneidende Achsen X, Y und Z eingezeichnet, um welche herum sich die Teile auf der Kugel ver- ■ schwenken können. Diese Achsen dienen zur weiteren Veranschaulichung der Art und Weise, auf welche die Teile relativ zueinander bewegt werden können, um die Kugel 11 ein- und ausbauen zu können, und zwar ungeachtet der zwangsläufigen Begrenzungen der Schwenkbewegungen um alle Achsen herum, welche die Teile gewährleisten. Wenn beispielsweise der Teil 10 bei stillstehendem Teil 10' gleichzeitig oder nacheinander um die Achsen Z und Y herum innerhalb der durch Berührung der Stützvorrichtung 17 mit den Seitenkanten 24 der Schlitze 22 festgelegten Grenzen geschwenkt wird, verlagert sich die Spitze der Stützvorrichtung 17 in eine freie Ecke 23a des Teils 10' und weist zur einen Seite der Ebene dieses Strebenteils hin. Gleichzeitig verschwenkt sich die Basiskante 23 des Teils 10 von der Vorderseite der Stützvorrichtung 17 des Strebenteils 10' weg und befindet sich dann gegenüber der einen Schrägkante 20 des Teils 10'. Nunmehr kann der Strebenteil 10 als Ganzes verschoben werden, so daß sein Vorderteil vom Kugelsitz des anderen Vorderteils weg verlagert wird und die Lage gemäß F i g. 3 einnimmt.

In den Fig.4 und 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In diesem Fall besteht die Halte- und Verstärkungsvorrichtung aus einem der vorher beschriebenen Strebenteile 10 und einem weiteren Strebenteil 10a. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist keine getrennte Kugel vorgesehen; vielmehr ist der Strebenteil 10a mit einer Stützvorrichtung 17a versehen, die einen aus demselben Materialstück ausgebildeten halbkugeligen Abschnitt 34 aufweist, welcher in den Kugelsitz 26 des Strebenteils 10 einsetzbar ist. In jeder anderen Hinsicht entspricht diese abgewandelte Ausführungsform der Erfindung jedoch der vorher beschriebenen Ausführungsform.

Die abgewandelte Ausführungsform der Erfindung wird praktisch auf dieselbe Weise zusammengesetzt wie die zuerst beschriebene, bevorzugte Ausführungsform, jedoch ohne Verwendung eines Gegenstücks für die für die Wärmebehandlung der bevorzugten Ausführungsform verwendete vorläufige Kugel. Genauer gesagt, wird zunächst der Strebenteil 10a durch Einschweißen der Stützvorrichtung 17a in den Schlitz 22 an der Spitze der Strebe 16 zusammengesetzt. Danach

kann die Strebe 16 des Teils 10 mit dem fertigen Teil 10a zusammengefügt und ihr Spitzenabschnitt auf die in F i g. 5 dargestellte Weise gegenüber der Ebene des Strebenteils 10a versetzt angeordnet werden. Nunmehr steht das offene Ende des Schlitzes 22 für das Anschweißen der Stützvorrichtung 17 an der Strebe 16 des Teils 10 mittels Schweißnähten 25 bereit und die beiden Strebenteile können relativ zueinander verdreht werden, um die beiden Stützvorrichtungen 17 und 17a über die Abstandecken 23a der beiden Teile in eine gemeinsame Ebene zu bringen; bevor dies geschieht, wird jedoch eine Schutzmasse auf den Kugelsitz 26 und den halbkugeligen Ansatz 34 aufgetragen, um diese

Oberflächen während der Wärmebehandlung zu schützen. Nach der Wärmebehandlung können die beiden Teile wiederum in die gegeneinander versetzte Lage gemäß F i g. 5 gebracht werden, worauf die Schutzmasse entfernt wird. Bei in der versetzten Lage gemäß F i g. 5 befindlichen Teilen ist genügend Zwischenraum für das Einführen eines Läppwerkzeugs vorhanden, so daß der Kugelsitz 26 und der Ansatz 34 gereinigt werden können, wonach die beiden Teile wieder in die koaxial aufeinander ausgerichtete Lage der Stützvorrichtungen 17, 17a gebracht und die zusammengefügten Strebenteile anschließend in die Rohrstutzen 12 und 13 eingeschweißt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 551/7

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Haltevorrichtung für eine Manschettenanordnung nach Patent 14 25 478, bestehend aus zwei ineinandergefügten Strebenanordnungen mit Stützvorrichtungen, die eine die beiden Anordnungen unter Zug schwenkbar miteinander verbindende Kugel-Pfannen-Einrichtung aufweisen, gekennzeichnet durch symmetrisch in bezug auf die Achse angeordnete, die beiden Stützvorrichtungen (17) und Kanten der beiden Strebenanordnungen einschließende, einander zugewandte Flächen mit Abschnitten (23) zur zwangsläufigen Begrenzung einer Trennbewegung zwischen den Stützvorrichtungen (17) innerhalb zweier senkrecht zueinander verlaufender, den Mittelpunkt der Kugel-Pfannen-Einrichtung schneidender Ebenen, ohne daß die Kugel herausfällt und mit Abschnitten (24) zur zwangsläufigen Begrenzung einer Schwenkbewegung der beiden Streben-Anordnungen (17) um zwei senkrecht zueinander stehende, den Mittelpunkt der Kugel-Pfannen-Einrichtung schneidende und in den senkrecht zueinander stehenden Ebenen liegende Achsen, wobei sich die erstgenannten Flächenabschnitte (23) der beiden Strebenanordnungen nicht unmittelbar gegenüberliegen und auf Grund einer möglichen weiteren Trennbewegung der beiden Stützvorrichtungen voneinander Kugel und Pfanne aus ihrer selbstzentrierenden Anordnung zueinander hinsichtlich einer Zugänglichkeit zu praktisch allen Flächen der Kugel-Pfannen-Einrichtung verlagerbar ist.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine flache Platte (16) bei jeder der Strebenanordnungen (10, 10'), die jeweils ein Paar einen Winkel miteinander bildender Kanten (24) aufweist, welche zu der Stützvorrichtung (17) zusammenlaufen und symmetrisch in bezug auf eine Achse an gegenüberliegenden Seiten eines im wesentlichen dreieckigen, in der Platte ausgebildeten Schlitzes (22) angeordnet sind, vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Strebenanordnung (10, 10') um beide Achsen (z, j) herum in eine Lage verschwenkbar ist, in welcher die Stützvorrichtung der einen Strebenanordnung (10) in eine Ecke (23a) des Schlitzes (22) der anderen Strebenanordnung (10') legbar ist, wobei eine der im Winkel zueinander angeordneten Kanten (24) der Platte (16) der einen Strebenanordnung (10) mit der Ecke (23a) des Schlitzes (22) der anderen Anordnung (10') einen Spielraum schafft.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (22) sich seinerseits am einen Ende nach vorn in eine Spitze des dreieckigen Abschnitts öffnet und eine ein geschlossenes Schlitzende festlegende Basiskante (23) sowie zwei gegenüberliegende, von der Basiskante (23) aus nach vorn zum erstgenannten Schlitzende hin verlaufende Seitenkanten (24) aufweist, daß das offene Schlitzende zumindest so groß ist, daß es die Stärke einer der Platten (16) aufzunehmen vermag, daß jede Stützvorrichtung (17) starr befestigt ist und kegelstumpfförmige Konfiguration mit einer dem Vorderende des Schlitzes (22) angepaßten Verjüngung besitzt, wobei die Achse der Stützvorrichtung (17) auf der

Symmetrieachse der Platte (16) liegt und ein weiteres Basisende der Stützvorrichtung (17) in Rückwärtsrichtung des Schlitzes (22) gerichtet ist, daß die Stützvorrichtung (17) jeder Strebenanordnung (10, 10') sowie die Basiskante (23) und die gegenüberliegenden Seitenkanten (24) des benachbarten Schlitzes (22) derart angeordnet und ausgebildet sind, daß eine Trennung der beiden Stützvorrichtungen (17) in Axialrichtung nur möglich ist, wenn eine (10) der Strebenanordnungen um zwei innerhalb der Ebene der anderen Strebenanordnung (10') liegende, senkrecht zueinander stehende Achsen herum verschwenkt wird.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung (17) der einen Strebenanordnung (10) im Schlitz der anderen Strebenanordnung (10') und hinter deren Stützvorrichtung angeordnet ist, daß die Kugel-Pfannen-Einrichtungen die gegenüberliegenden Basisenden der Stützvorrichtungen aufweisen und für eine schwenkbare Verbindung der Strebenanordnungen unter Zug ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge jeder der Basiskanten (23) der Schlitze (22) und der Winkel zwischen den Kanten (24) von jeder der Platten (16) so bemessen sind, daß bei Bewegung der Stützvorrichtung (17) der einen Strebenanordnung (10) in die Ecke (23a) des Schlitzes (22) der anderen Strebenanordnung (10') einer der im Winkel zueinander angeordneten Kanten der Platte der einen Anordnung einen Spielraum mit der Ecke des Schlitzes der anderen Anordnung zu Ermöglichung des Zugangs zu der Kugel-Pfannen-Einrichtung bildet.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel-Pfannen-Einrichtung aus einer getrennten Kugel (11) und zwei konkaven Kugelsitzen besteht, die in den einander zugewandten Enden der Stützvorrichtungen (17) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel-Pfannen-Einrichtung aus einander zugewandten Endabschnitten der beiden Stützvorrichtungen (17) besteht, von denen die eine mit einem konkaven Kugelsitz (26) und die andere mit einem halbkugeligen Ansatz (34) versehen ist.