DE19612207A1 - Rohrschelle zur Anwendung mit Hochdruckrohren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrschelle zur Anwendung mit Hochdruckrohren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bedeutsam, daß Hydrauliksysteme zuverlässige und fest­ sitzende Rohrschellen haben. Rohrschellen unterliegen einer großen Beanspruchung infolge von in System herrschenden Be­ dingungen wie Druck, Temperaturschwankungen und Höchstempera­ turen sowie Schwingungen, die sich durch die Rohrschelle auf die darunterliegende Konstruktion übertragen. Die Rohrschel­ len haben ferner die Funktion, die Übertragung von Tönen und Schwingungen zu verhindern.

Die Entwicklung immer größerer Hydrauliksysteme mit Hochdruck und großen Strömungsgeschwindigkeiten haben insbesondere die Probleme der Geräusche und Schwingungen für jedes System ver­ größert.

Bekannte Rohrschellen gründen sich auf das Bausteinprinzip mit Spannbacken, die hauptsächlich aus Polypropylen gefertigt sind. Ferner beinhalten die Rohrschellen eine oberen Platte und zwei durchgehende Schrauben, die auf jeder Seite des Rohrs nach unten in die darunterliegende Grundplatte ge­ schraubt werden. Die Rohrschellen können nebeneinander ange­ ordnet werden, sind in Höhenrichtung dehnbar und können an Schienen, Winkeleisen usw. montiert werden.

Wenn zwei Rohrschellen übereinandergelegt werden, benutzt man Verbindungsschrauben. Infolge des Umstands, daß Verbindungs­ schrauben gegenüber Axialkräften eine gewisse Schwäche zei­ gen, wird in großen Rohrschellen ein sogenanntes Sicherheits­ blech benutzt, um eine seitliche Unterstützung für den Verbindungsabschnitt vorzusehen.

In einer Doppelrohrschelle, d. h. wenn also zwei nebenein­ anderliegende Rohre in der gleichen Rohrschelle angeordnet sind, werden die zwei Befestigungsschrauben auf jeder Seite des Rohrs ersetzt durch nur eine einzige Schraube, die im Mittelpunkt der Rohrschelle angeordnet ist. In dieser Aus­ führungsform hat die Deckplatte eine etwas größere Abmessung, um einer unerwünschten Durchbiegung im Verbindungsabschnitt zu widerstehen.

Bisher bekannte Rohrschellen haben keine seitliche Abstützung gegen Axialkräfte, die auftreten, wenn die Rohre großen Druck- und Temperaturveränderungen ausgesetzt werden. Da ein Hydrauliksystem bei bis zu 60-70°C arbeitet, bewirkt das eine größere Längendehnung des Rohrsystems. Ein Sinken der Tempe­ ratur führt zu dementsprechend großen Kontraktionen. Aus diesem Grund müssen die Rohre die Möglichkeit haben, sich in der Rohrschelle sowohl radial als auch axial bewegen zu können, d. h., die Rohre müssen sich unabhängig von der Um­ gebung verhalten können, wenn ein Bruch vermieden werden soll.

Die Schrauben, die theoretisch zur Aufnahme einer Zugspannung ausgelegt sind, unterliegen hier starken Druckkräften, weil sie in 90° zur Rohrrichtung eingesetzt sind. Durch Überein­ anderlegen von zwei oder mehr Rohrschellen, wird die Situa­ tion noch verschlimmert, teilweise wegen der Länge der Schrauben, teilweise wegen der erforderlichen Toleranz zwischen den Schrauben und den Spannbacken. Auf diese Weise kann es infolge der auftretenden Seitenkräfte leicht zur Schrägstellung der Rohrschellen kommen.

Ferner ist es schwierig, die bekannten Rohrschellen gegen Schwingungen abzuschirmen. Natürlich gibt es Beispiele für formgegossene Gummiplatten, die zwischen die Bodenplatte und die Spannbacken bzw. zwischen die Deckplatte und die Spann­ backen eingelegt werden können. Weil aber die Gummiplatten keine externe Halterung haben, verbiegen sie sich leicht bei einer axialen Verschiebung der Rohre. Aus diesem Grund ist das eine wenig brauchbare bzw. unpraktische Lösung. Das gleiche gilt für Ausführungsformen, bei denen eine Gummi­ manschette zwischen Rohr und Rohrschellen eingelegt wird.

Bekannt sind auch Rohrschellen, die mit Anschlußstücken für Schrauben ausgestattet sind. Die geschweißte Platte ist in diesen Ausführungsformen länglich, d. h. die Platte erstreckt sich auf jeder Seite der Rohrschelle und wird mit zwei vorge­ bohrten Löchern für die Schrauben ausgeliefert, jeweils eines an jeder Seite. Technisch ist diese Lösung nicht sehr gut, weil sie viel Raum in Anspruch nimmt, insbesondere, wenn eine Vielzahl von Schellen dicht nebeneinander angeordnet werden muß.

Offshore-Installationen, üblicherweise Rahmen usw., sind oberflächenbehandelt gemäß vorgegebenen Qualitätsstandards. Aus diesem Grund ist Schweißen an oberflächenbehandelte Kon­ struktionen nur selten zulässig. Rohrschellen, die zusätzlich zu alternativen Befestigungsmethoden auch an Fundamente ange­ schraubt werden können, sind daher für diesen Teil der Industrie erforderlich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohr­ schelle bereitzustellen, die nicht die Nachteile der bekann­ ten Rohrschellen aufweist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Erfindungsgemäß wird also ein Standardrohrschellensystem vor­ geschlagen, das die folgenden Eigenschaften aufweist:

• - eine große Widerstandsfähigkeit gegen radiale und axiale Kräfte,
• - es ist leicht schwingungsisolierend,
• - es ist in Höhenrichtung leicht verbaubar,
• - es ist in Höhenrichtung leicht zusammenschweißbar,
• - es läßt sich mit Schrauben am Fundament befestigen und an Schienen, Winkeleisen oder dergleichen anschweißen,
• - zwei oder mehr übereinandergelegte Schellen können in unterschiedlichen Rohrrichtungen für jede Rohrschelle eingerichtet werden,
• - es hat eine größere Stegfläche für die Rohre in den Spannbacken,
• - es weist nur begrenzte Variationen der Bauart auf, so daß die Unterscheidung zwischen leichten und schwierigen Variationen entfällt,
• - es weist die gleiche Konstruktion sowohl für Einzel­ schellen als auch für Doppelschellen auf, und
• - eine Vielzahl von Rohrschellen kann im gleichen Zylinder­ körper untergebracht werden.

Hier soll im folgenden die Erfindung in Einzelheiten be­ schrieben werden anhand eines Beispiels einer Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen

Fig. 1 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrschelle zeigt;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der Rohrschelle gemäß Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 eine Schnittansicht von zwei erfindungsgemäßen Rohr­ schellen zeigt, die aufeinandermontiert sind;

Fig. 4 eine Schnittansicht von zwei erfindungsgemäßen Rohr­ schellen zeigt, die aufeinandermontiert sind und eine gemein­ same Kammer aufweisen;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den oberen Deckel zeigt, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf die zylindrische Kammer zeigt.

In Fig. 1 und 2 wird eine erfindungsgemäße Rohrschelle darge­ stellt, die im allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist. Die Rohrschelle 1 hat eine kreisrunde Form und umfaßt einen Bodendeckel 2 aus Stahl, der an eine zylindrische Kam­ mer 3 aus Stahl druckgeschweißt ist. Der Bodendeckel 2 hat einen nach innen gedrückten Rahmen 4, der als Teil einer Ver­ riegelungsvorrichtung für einen oberen Deckel 5 dient. Der obere Deckel 5 ist mit einem nach außen gedrückten Rahmen 6 versehen, der so angeordnet ist, daß er in den Rahmen 4 der Kammer 3 eingreift und auf diese Weise wie ein Bajonettver­ schluß wirkt. Der obere Deckel 5 wird frei nach unten auf die Kammer gelegt und wird durch Verdrehen des Deckels um 90° verriegelt. Der obere Deckel 5 und die Kammer 3 werden in den Draufsichten in Fig. 5 und 6 gezeigt.

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2 wird die Rohrschelle wie folgt montiert. Eine Gummimembran 7 wird in den Boden­ deckel 2 gelegt. Eine untere Spannbacke 8 wird in die Kammer 3 gelegt. Dann wird das (nicht dargestellte) Hydraulikrohr in die untere Spannbacke 8 gelegt. Eine obere Spannbacke 9 wird auf die untere Spannbacke 8 gesetzt, so daß die Spannbacken 8, 9 das Hydraulikrohr zwischen sich festhalten.

Die Spannbacken 8, 9 sind im allgemeinen U-förmig und haben ein inneres Zylindersegment, und sind mit einer Aussparung 10 an der geschlossenen Seite der U-Form versehen. Eine Gummi­ membran 11 sitzt in der Aussparung 10 der oberen Spannbacke 9, und ein Stahlstück 12 wird auf die Gummimembran 11 gelegt. Der obere Deckel 5 wird frei aufgesetzt und zur Verriegelung der Kammer 3 um 90° verdreht.

Eine Schraube 13, vorzugsweise eine Umbraco-Schraube, wird angezogen, um die Spannbacken 8, 9 vorzuspannen. Dann wird die Schraube 13 durch eine Sicherungsmutter 14 gesichert und die Rohrschelle 1 ist fertig montiert.

Wie in Fig. 1 gezeigt wird, sind die Spannbacken 8, 9 und damit auch das Hydraulikrohr, in der Kammer 3 flexibel vor­ gespannt. Die Gummimembranen werden, den Rohren bei tempera­ turbedingten Ausdehnungen und Zusammenziehungen nicht nur folgen, sondern auch Geräusche und Schwingungen aus dem Rohrsystem in das Fundament dämpfen. Weil beide Spannbacken 8 und 9 vom entsprechenden Zylindersegment gehaltert werden, kann die Rohrschelle sehr große Axialkräfte aufnehmen.

In Fig. 3 werden zwei Standardrohrschellen gezeigt, die auf­ einander montiert sind. Eine Klemmschraube 13′, optional in verlängerter Konstruktion, spannt die untere Rohrschelle 1′ vor und dient gleichzeitig als Befestigungsschraube für die obere Rohrschelle 1.

Für die Rohrschellen, die zwei Klemmschrauben 13, 13′ auf­ weisen, kann der Bodendeckel 2 zum Beispiel mit vier Löchern zum Einsetzen von Schrauben ausgestattet sein, die um 90° auseinander liegen. Die Rohrrichtung der oberen Rohrschelle 1′ kann dann in 90° zum darunterliegenden Rohr stehen.

Als Alternative zu zwei Standardrohrschellen, die überein­ ander angeordnet sind, zeigt Fig. 4 zwei Rohrschellen 1, 1′, die in der gleichen Kammer 3 angeordnet sind. In dieser Aus­ führungsform ist die Kammer 3 verlängert. Es spricht natür­ lich nichts dagegen, daß mehr Rohrschellen 1 durch weiteres Verlängern der Kammer 3 übereinander angeordnet werden.

Da die Rohrschelle 1 eine Kreisform aufweist und keine durch­ gehenden Schrauben zum Befestigen der Spannbacken vorhanden sind, wird eine sehr kompakte Konstruktion erzielt, die fer­ ner leicht zu fertigen ist. Der Kunststoffanteil der Rohr­ schelle ist in den Eingriffsbereichen der Schrauben ver­ ringert und wird dorthin verlagert, wo er erheblich nütz­ licher ist, d. h. zu den anderen Oberflächen der Rohre, wo­ durch sich eine größere Rohrschellenfläche für die Rohre ergibt.

Durch Verwenden eines Modulbausystems gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich unterschiedliche Rohre 1 und Rohr­ schellen 5 leicht wunschgemäß zu Gruppen kombinieren.

Claims (9)

1. Rohrschelle zur Verwendung in Hochdruckrohren mit einem Paar U-förmiger, einander gegenüber angeordneter Spannbacken (8, 9), die um das Rohr, das befestigt werden soll, herum zusammengedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (8, 9) so konstruiert sind, daß sie in einer Kammer (3) oder einem Bund, der einen aufsetzbaren Deckel (5) aufweist, angeordnet sind, und daß der Deckel (5) mit einer Klemmschraube (13) versehen ist, die beim Vorspannen radial zum Rohr gegen eine der Spannbacken drückt.

2. Rohrschelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschraube (13) gegen ein elastisch-flexibles Element wie z. B. eine Gummimembran (11) arbeitet.

3. Rohrschelle gemäß Anspruch 1-2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Stahlstück (12) zwischen der Klemmschraube (13) und der Gummimembran angeordnet ist.

4. Rohrschelle gemäß Anspruch 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine zweite Gummimembran (7) zwischen dem Bodendeckel (2) und der unteren Spannbacke (8) angeordnet Last.

5. Rohrschelle gemäß Anspruch 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Boden der Kammer (3) mittels einer gesonderten Schraube eine darunterliegende Konstruktion angeordnet ist.

6. Rohrschelle gemäß Anspruch 1-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Deckel (5) durch Drehen eines Bajonett­ verschlusses verriegelt wird und an Ort und Stelle gehalten wird, wenn die Spannschraube betätigt wird.

7. Rohrschelle gemäß Anspruch 1-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannbacken (8, 9) für eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden und/oder auf mehreren Höhen ange­ ordneten Rohren eingerichtet sind, um die Rohre übereinander zu befestigen.

8. Rohrschelle gemäß Anspruch 1-7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmschraube (13, 13′) so angeordnet ist, daß sie eine untere Rohrschelle (1′) vorspannt und gleichzeitig als Befestigungsschraube für eine obere Rohrschelle (1) dient.

9. Rohrschelle gemäß Anspruch 1-8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmschrauben (13, 13′) so eingerichtet sind, daß sie durch eine an sich bekannte Sicherungsmutter (14) gesichert werden.