DE1922497A1

DE1922497A1 - Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkoerpern,insbesondere Rohre

Info

Publication number: DE1922497A1
Application number: DE19691922497
Authority: DE
Inventors: Erwin Kost; Bernhard Zeuch
Original assignee: Schloemann AG
Current assignee: SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1969-05-02
Filing date: 1969-05-02
Publication date: 1970-11-05
Also published as: JPS5126646B1; US3608161A; GB1279332A; FR2047224A5; DE1922497B2; DE1922497C3

Description

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Spannmittel zum Spannen lind Halten von Hohlkörpern, insbesondere Rohre

Die Erfindung bezieht sich auf Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkörpern, insbesondere Rohre, die von aussen nach innen oder von innen nach aussen spannend wirken, bestehend aus einer zylindrischen, gummielastischen Dichtmanschette, die auf ihrem äusseren oder inneren Umfang mit Druckmedium beaufschlagbar ist, und der an ihrer der Druckmittelbeaufschlagung entgegengesetzten Wandung kreisringförmig mit axialem Spaltabstand zueinander angeordnete einzelne Spannsegmentstücke aus härterem Werkstoff als dem des Dichtmanschettenwerkstoffes zugeordnet sind, und wobei Stützmittel die Spannsegmentstücke bei vom Druckmedium entlasteter Dichtmanschette in ihrer Kreisringlage halten.

Es ist bekannt (deutsche Auslegeschrift Nr. 1 268 458), eine Vielzahl von stäbförmigen Spannstüoken mit rechteckigem oder trapezförmigem Querschnitt, die durch Spalte voneinander getrennt sind, als zylindrischen Klemmteil innerhalb einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Dichtmanschette anzuordnen. Dabei werden die stabförmigen Spannstücke mittels Federringen, die in einer auf ihrer Innenseite vorgesehenen Nut angeordnet sind, nach Entlastung des Druckmittels auf die Diohtmansohette in ihre kreisringförmige Ausgangslage gebracht und gehalten. In den Spalten vorgesehene Blattfedern unterstützen diesen Vorgang. Die stabförmigen Spannstücke können auch bei der Herstellung der Dlchtmansohette, an deren Innenfläche mittels verschieden geformter Profile, beispielsweise schwalbensohwanzförmig, angegossen oder in auf der Innenfläche der Diohtmansohette befindlichen, längs verlaufenden Nuten gehalten sein.

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Die Vielzahl solcher stabförmigen Spannstücke lässt auch bei geringen Spaltabständen noch eine genügende Bewegungsfreiheit des gesamten, aus den Spannstücken gebildeten, kreisringförmigen Klemmteiles in radialer Richtung zu.

Nachteilig bleibt nach wie yor, dass in die Spalte bei sehr hohem Druck des Druckmediums auf die Dichtmanschette trotz allem noch Manschettenwerkstoff eindringen kann. Auch ergibt die Vielzahl der stabförmigen Spannstücke höhere Herstellungskosten und verhindert trotzdem nicht, dass Manschettenwerkstoff bei sehr hohen Drücken nun auch in eine Vielzahl von kleinen Spalten eindringen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, auch bei extrem hohen Drükken von Druckmitteln auf eine Dichtmanschette das Eindringen von Manschettenwerkstoff in die Spalte zwischen den einzelnen, ein kreisringförmiges Klemmteil bildenden, stabförmigen Spannstücken zu verhindern und gleichzeitig die Vielzahl der Spannstücke zu reduzieren und ihre gegenseitige Lage festzulegen.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Spalte zwischen den Spannsegmentstücken in ihrer gesamten Länge mittels in die Oberfläche des anliegenden Dichtmanschettenwerkstoffes eingegossen oder angeklebte Platten überdeckt sind und die Platten über ihre Länge in der Mitte senkrecht zu ihrer Fläche einen sich in den Spalt erstreckenden Steg aufweisen.

Infolge des Abdeckens der Spalte durch die Platten und der damit ermöglichten Vergrösserung der Spaltabstände zwischen den Spannsegmentstücken kann die Anzahl der Spannsegmentstücke auf ein Bruchteil der bisher benötigten verringert werden. Durfte beispielsweise bisher bei sehr hohen Drücken ein Spaltabstand von ca. o,2 nun nicht unterschritten werden, so besteht jetzt die Möglichkeit, die Spaltweiten je naoh Yerwendungsart beliebig

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gross zu wählen, beispielsweise 4 nan. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Spannsegmentstücke auf l/2o der bisher benötigten Anzahl.

Ferner wird die Platte für die Spaltabdeckung gleichzeitig durch die Ausführung als T-Profil mit dem Steg zur genauen Festlegung der jetzt in der Anzahl reduzierten Spannsegmentstücke verwendet.

Bei von innen nach aussen wirkenden Spannmitteln, beispielsweise beim Spannen eines Hohlkörpers Ton innen her, wobei die Spannsegmentstücke am Umfang der Dichtmanschette angeordnet sind, ist in Weiterbildung der Erfindung als Stützmittel zum zentrischen Halten der Spannsegmentstücke mindestens ein gummielastischer Ring als Zugorgan in einer kreisringförmig an der Aussenseite der Spannsegmentstücke angeordneten Nut vorgesehen. Zur Verstärkung kann in den gummielastischen Ring eine Wurmfeder eingelegt werden.

Um bei den bisher üblichen Spannmitteln mit von aussen radial nach innen wirkendem Klemmteil ein leichtes Halten der Spannsegmentstücke bei Druckentlastung auf die Aussenseite der Dichtmansohette zu gewährleisten, weist in Weiterbildung der Erfindung der Steg an der der Platte entgegengesetzten Seite als Stützmittel eine weitere Platte als zweiten Flansch eines doppel-T-förmigen Profils auf und die Spannsegmentstücke sind in den U-förmigen Ausnehmungen rechts und links des Steges aufgenommen, wobei die Spannsegraentstücke an ihren, den Hohlkörpern zugewandten Seiten an den Längskanten mit Ausnehmungen versehen sind, die in der Tiefe mindestens der Platten- bzw. Flanschdicke des Doppel-T-Profils zuzüglich eines Masses für den zulässigen Verschleiss der Spannsegmentstücke infolge des Spannens und in der Breite mindestens der Flanschbreite des Doppel-T-Profils zuzüglich des Hasses für die maximale Verkleinerung der Spaltabstände beim Spannen entsprechen.

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Auf diese Weise werden die Spannsegmentstücke als kreisringförmiges Klemmteil bei vom Druckmedium entlasteter Dichtmanschette ohne den oder die sonst üblichen Federringe, die in an der Innenwandung der das Klemmteil bildenden Spannsegmentstücke in Nuten angeordnet waren, mittels der weiteren, dem Hohlkörper zugewandten Platten in ihrer kreisringförmigen Lage gehalten.

Zum Auseinanderdrücken der einzelnen Spannsegmentstücke und zur genauen Festlegung sind in Weiterbildung der Erfindung zwischen dem Steg der Doppel-T-Profile und den Längsseiten der angrenzenden Spannsegmentstücke in deren Länge federnde Elemente vorgesehen, die vorteilhaft als Blattfedern ausgebildet sind.

Beispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen nachstehend näher erläutert:

Dabei zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht einer von aussen mit Druckmedium

beaufschlagbaren Dichtmanschette mit T-förmigen Spaltabdeckungen zwischen den Spannsegmentstücken und ein von aussen zu spannendes Rohr (im Schnitt),

Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1 im Schnitt,

. Fig. j> einen Längsschnitt nach den Linien III-III der Fig. 1,

jedoch ohne Rohr,

Fig. 4 eine Stirnansicht einer von innen mit Druckmedium

beaufschlagbaren Diohtmanschette mit den T-förmigen Spaltabdeckungen zwischen den Spannsegmentstücken und einem von innen zu spannenden Rohr (im Schnitt),

Fig. 5 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 4 im Schnitt, Fig. 6 einen Längsschnitt nach den Linien VI-VI der Fig. 4,

Fig. 7 einen Querschnitt einer von aussen beaufschlagbaren Dichtmansohette mit doppel-T-förmiger Spaltabdeckung zwischen den Spannsegmentstücken und einem zu spannenden Rohr,

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Fig, 8 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 7,

Fig. 9 einen Längsschnitt nach den Linien IX-IX der Fig. 7, jedoch ohne zu spannendes Rohr,

Fig.Io einen vergrösserten Ausschnitt aus der Fig. 8 nach den Linien X-X im Schnitt.

Eine von aussen mit Druckmedium zu beaufschlagende zylindrische Dichtmanschette 1 (Fig. l) eines Spannmittels, die in einem nicht dargestellten Gehäuse mit ihren vergrösserten Stirnseiten 2 einen ringförmigen Raum bildet, trägt auf ihrer Innenseite in die Oberfläche eingegossene oder angeklebte T-förmige Platten 3. Ein Steg K dieser Platten 3 ragt in die Spalte 5, die sich zwischen den kreisförmig an der Innenwandung der Dichtmanschette 1 anliegenden Spannsegmentstücken 6 befinden, wobei die Platten 3 die Spalte 5 abdecken. Die Spannsegmentstücke 6 bestehen aus einem härteren, meist metallischen Werkstoff. Die als kreisringförmiges Klemmteil ausgebildeten Spannsegmentstücke 6 umschliessen zentrisch ein zu spannendes Rohr 7· In der Innenwandung der SpannsegmentstUcke 6 sind rechteckige Nuten 8 in Umfangsriohtung angeordnet, in die Federringe 9 eingelegt sind, um nach Druckentlastung auf die Dichtmanschette 1 die SpannsegmentstUcke 6 wieder zentrisch von dem zu spannenden Rohr 7 abzuheben (Fig. 2 und Fig. 3).

Eine von innen mit Druckmedlu m beaufschlagte Dichtmanschette 11 zeigen Fig. 4 bis Fig. 6. Die das Klemmteil bildenden SpannsegmentstUcke 16 liegen um die Diohtraanschette 11 herum und spannen ein Rohr 17 von Innen her. In der Aussenwandung der Diohtmansohette 11 sind T-förmlge Platten 13 eingegossen oder angklebt, deren Steg l^Jl· In die von den SpannsegmentstUoken 16 gebildeten Spalte 15 hineinragt. In der Ausaonwandung der ringförmig zusammengesetzten Spannsegmentstüoko 16 sind in Umfangsliohtung Nuten l8 vorgesehen, in die als Zugorgan elastische Ringe 19, die durch eine Wurmfeder 2o verstärkt sein können, eingelegt sind.

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In Pig. 7 bis Fig. 9 ist eine von aussen mit Druckmedium zu beaufschlagende Dichtmanschette 21 gezeigt, an deren innerem Umfang in die Oberfläche wieder T-förmige Platten 23 eingegossen oder angeklebt sind, die mit ihrem Steg 24 in die zwischen den Spannsegmentstücken 26 gebildeten Spalte 25 hineinragen. Der Steg 24 trägt auf der der Platte 25 abgewandten Seite eine weitere Platte 23'. Die Platten 23 und Z? bilden mit dem Steg 24 ein Doppel-T-Profil. In die U-förmigen Zwischenräume rechts und links des Steges 24 greifen die Längsseiten der Spannsegmentstücke 26 ein. Diese sind an ihren, dem Rohr 27 zugewandten Längskanten mit rechteckigen Ausnehmungen 28 versehen. Diese Ausnehinungen 28 entsprechen in der Tiefe mindestens der Dicke der Platten bzw. Flansche 23* zuzüglich eines Hasses für den Verschleiss der Spannsegmentstücke 26 infolge des Spannens auf dem Rohr 27 und in der Breite mindestens der Breite der Platten bzw. Flansche 23' des Doppel-T-Profiis zuzüglich des Masses für die maximale Verkleinerung der Abstände der Spalte 25 beim Spannen des Rohres 27.

Zwischen den Längsseiten der Spannsegmentstücke 26 und den Stegen 24 sind tangential wirkende Blattfedern 29 vorgesehen, die bei Entlastung der Dichtmanschette 21 nach dem Spannvorgang die Spannsegmentstücke 26 wieder in ihre ringförmige Ausgangslage bringen (Fig. 8 und Fig. lo). Ein spezieller Federring mit in die Innenwandung der Spannstücke 26 eingelassenen Nuten kann hier entfallen. Damit besteht eine in axialer Richtung sich erstrekkende glatte Innenfläche.

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Claims

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Patentansprüche

(1.1 Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkörpern« insbesondere Rohre« die von aussen nach innen oder von innen nach aussen spannend wirken« bestehend aus einer zylindrischen« gummielastisehen Dichtmanschette« die auf ihrem äusseren oder inneren Umfang mit Druckmedium beaufschlagbar ist« und der an ihrer der Druckmittelbeaufschlagung entgegengesetzten Wandung kreisringförmig mit axialem Spaltabstand zueinander angeordnete einzelne Spannsegmentstücke aus härterem Werkstoff als dem des Dichtmanschettenwerkstoffes zugeordnet sind« und wobei Stützmittel die Spannsegmentstücke bei vom Druckmedium entlasteter Dichtmanschette in ihrer Kreisringlage halten« dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte (5*15*25) zwischen den Spannsegmentstücken (6,16,26) in ihrer gesamten Länge mittels in die Oberfläche des anliegenden Dichtmanschettenwerkstoffes (1,11,21) eingegossene oder angeklebte Platten (3*13*23) überdeckt sind und die Platten (3*13*23) über ihre Länge in der Mitte senkrecht zu ihrer Fläche einen sich in den Spalt (5*15*25) erstreckenden Steg (4,14,24) aufweisen.

2, Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkörpern, insbesondere Rohre, von innen nach aussen wirkend nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Stützmittel zum zentrischen Halten der Spannsegmentstücke (16) mindestens ein gummielastischer Ring (19) als Zugorgan in einer kreisringförmig an der Aussenseite der Spannsegmentstücke (16) angeordneten Nut (18) vorgesehen ist.

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3. Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkörpern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den gummielastischen Ring (19) zur Verstärkung eine Wurmfeder (2o). eingelegt ist. ' " ' '

4. Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkörpern, insbesondere Rohre, von aussen nach innen wirkend, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (24) an der der Platte (23) entgegengesetzten Seite als Stützmittel eine weitere'Platte (23') als zweiten Flansch eines doppel-T-förmigen Profils aufweist und die Spannsegmentstücke (26) in ü-förmigen Ausnehmungen rechts und links des Steges (24) aufgenommen sind, wobei die Spannsegmentstücke (26) an ihren, den Hohlkörpern (27) zugewandten Seiten an den Längskanten mit Ausnehmungen (28) versehen sind, die in der Tiefe mindestens der Platten- bzw. Flanschdicke (23') des Doppel-T-Profils zuzüglich eines Masses für den zulässigen Verschleiss der Spannsegmentstücke (26) infolge des Spannens und in der Breite mindestens der Platten- bzw. Flanschbreite (23') des Doppel-T-Profils zuzüglich des Masses für die maximale Verkleinerung der Spaltabstände beim Spannen entsprechen.

5. Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkörpern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steg (24) des Doppel-T-Profils und den Längsseiten der angrenzenden Spannsegmentstücke (26) in deren Länge federnde Elemente vorgesehen sind.

6. Spannmittel zum Spannen und Halten von Hohlkörpern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als federnde Elemente Blattfedern (29) vorgesehen sind.

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