DE19639324C2 - Rohrschelle mit einer zum Anziehen dienenden Kopfschraube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrschelle mit einer zum Anzie­ hen dienenden Kopfschraube nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine Rohrschelle mit einer solchen Hammerkopfschraube ist beispielsweise aus US 649,916 bekannt.

Die längliche in Achsrichtung der Rohrschelle ausgerichtete Form des Schraubenkopfes dient zur Vermeidung lokaler Ver­ spannungen beim Anziehen der Mutter auf die Kopfschraube. Bei Abstützung des beim Anziehen der Mutter auftretenden Drehmo­ mentes ist ein langer Hebelarm zwischen der an dem Schrauben­ kopf erfolgenden Kraftübetragung gegenüber der Lasche der Rohrschelle und der Achse der Kopfschraube für das Auftreten einer relativ niedrigen Abstützkraft wichtig. Bei gering auf­ tretenden Abstützkräften bei der Übertragung vom Schrauben­ kopf auf die Rohrschelle sinkt die Gefahr einer unzulässig hohen lokalen Verspannung an der Rohrschelle.

Bei einer Hammerkopfschraube mit einem länglich geformten Hammerkopf beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem ei­ ner Anrißgefährdung des Hammerkopfbereiches, in dem ein rela­ tiv großes zu verformendes Volumen bei der Fertigung des Ham­ merkopfes vorliegt.

Erfindungsgemäß gelöst wird dieses Problem durch Ausgestal­ tungen des Hammerkopfes nach entweder Anspruch 1 oder Anspruch 2.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü­ che.

Ausführungs- und Anwendungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 die Explosionsdarstellung einer Rohrverbindung mit Hilfe einer Rohrschelle,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Rohrschelle nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Hammerkopfschraube mit einem doppelkufenförmigen Kopf,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kopf der Hammerkopfschraube nach Fig. 3 mit eingetragenem Kräfteverlauf beim Spannen der Rohrschelle,

Fig. 5 einen Mittelschnitt durch die Hammerkopfschraube nach Fig. 3,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Hammerkopfschraube mit einer wannenförmigen Ausnehmung in der Stirnflä­ che des Hammerkopfes,

Fig. 7 eine Ansicht der Hammerkopfschraube nach Fig. 6 mit angedeuteter wannenförmiger Ausnehmung,

Fig. 8 eine weitere Ausführung einer Hammerkopfschraube mit einem hufeisenförmig gestalteten Hammerkopf,

Fig. 9 die Draufsicht auf eine Hammerkopfschraube mit einem in dieser Ansicht trapezförmig gestalteten Hammer­ kopf,

Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Hammerkopf mit kreisseg­ mentförmig gestalteter Stirnfläche.

Die in der Explosionsdarstellung in Fig. 1 gezeigten Rohre 1 und 2 werden zu einer Verbindung miteinander ineinanderge­ schoben. Aufgrund unterschiedlicher Durchmesser fungiert das Rohr 1 als Innenrohr und das Rohr 2 als Außenrohr. Das Außen­ rohr 2 ist axial geschlitzt. Zur Rohrverbindung wird eine Rohrschelle 3 auf den geschlitzten Endbereich des Außenrohres 2 aufgesetzt.

Die Rohrschelle 3 besteht aus ringförmig gebogenem metalli­ schem Bandmaterial, wobei die Bandenden zu einer jeweils dop­ pellagigen gelochten Lasche 4 geformt sind. Durch die Laschen 4 greift eine Hammerkopfschraube 5, an deren freiem mit einem Gewinde versehenen Schaftende eine Mutter aufschraubbar ist. Zwischen den Laschen 4 befindet sich ein geformtes Klemmstück 7. Auch die Mutter 6 liegt nicht direkt an der benachbarten Lasche 4 an, sondern über ein dazwischen liegendes Formstück 8.

Der Hammerkopf 9 der Hammerkopfschraube 5 kann eine Doppel- Kufenform besitzen, wie sie im einzelnen in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist. Die Kufen 10 besitzen mit Bezug auf ihre Längserstreckung in ihrem mittleren an die Achse der Hammer­ kopfschraube 4 angrenzenden Bereich eine Verbindung unterein­ ander. An ihren Enden besitzen diese Kufen 10 frei auskragen­ de Endbereiche. Mit ihren Außenseiten stützen sich die Kufen 10 an dem Bandmaterial der Rohrschelle 3 kraft- und form­ schlüssig ab. Insbesondere die frei auskragenden Enden der Kufen 10 übertragen die Abstützkraft bei der Übertragung des Anzieh- bzw. Lösedrehmomentes beim Anziehen bzw. Lösen der Mutter 6 der Hammerkopfschraube 5. Die beim Anziehen der Mut­ ter 6 wirksamen Kraftübertragungsbereiche zwischen dem Ham­ merkopf 9 und der angrenzenden Rohrschelle sind in Fig. 4 durch Pfeile gekennzeichnet.

Bei der Hammerkopf-Ausführung nach Fig. 6 befindet sich in der Stirnfläche eine wannenförmige Ausnehmung 11. Die Doppel- Kufenausführung des Hammerkopfes 9 nach der Fig. 3 hat gegen­ über der Ausführung mit der wannenförmigen Ausnehmung nach Fig. 6 den Vorteil, daß die Hauptkraftübertragung des Anzieh- bzw. Lösedrehmomentes in frei auskragenden Materialbereichen erfolgt, wodurch aufgrund einer Nachgiebigkeit dieser Ab­ stützbereiche eine "weiche" Krafteinleitung verteilt über ei­ nen relativ großen Flächenbereich in die Rohrschelle 3 erfol­ gen kann.

Die hufeisenförmige Hammerkopfausführung nach Fig. 8 liegt mit Bezug auf die vorgenannten Drehmomentübertragungseigen­ schaften qualitativ zwischen den Ausführungen der Hammerkopf­ schraube entsprechend den Fig. 3 bis 5 einerseits und der Ausführung nach Fig. 6 andererseits.

In Fig. 7, in der eine Ansicht der Hammerkopfschraube 5 nach Fig. 6 dargestellt ist, sind Abmessungsverhältnisse an dieser Hammerkopfschraube 5 angegeben, die zweckmäßigerweise einge­ halten werden sollten. Danach soll die Länge des Hammerkopfes 9 etwa dem zwei- bis dreifachen Wert des Schaftdurchmessers D entsprechen. Des weiteren soll zwischen dem Übergang des Schaftes in den Hammerkopf 9 und einer in dem Hammerkopf vor­ gesehenen Ausnehmung 11 im Schaftbereich mindestens ein kom­ pakter Materialbereich in einer Tiefe von etwa dem halben Schaftdurchmesser gegeben sein, um dort eine ausreichende Kraftübertragung sicherzustellen.

Bei der in der Stirnfläche trapezförmigen Ausbildung eines Hammerkopfes 9 nach Fig. 9 sorgen jeweils entgegengerichtete Trapezenden für die Drehmomentübertragung beim Spannen der Rohrschelle 3.

Bei der kreissegmentförmigen Hammerkopf-Ausführung nach Fig. 10 sind bei einer Montage und Demontage der Rohrschelle 3 je­ weils an der im wesentlichen geradlinig verlaufenden Hammer­ kopf-Querseite aufgrund dort bestehender langer Hebelarme kleine Drehmomente gegenüber der Rohrschelle 3 wirksam. Bei der Ausführung nach Fig. 9 ist dies dagegen lediglich beim Spannen der Rohrschelle 3 gegeben.

Bezüglich der einzusetzenden möglichen Formen länglicher Schraubenköpfe 9 ist es von besonderem Vorteil, wenn dessen Quersteifigkeit zu seinen Enden hin abnimmt, um dadurch eine weiche Lasteinleitung in die angrenzende Rohrschelle erzielen zu können. Dies ist besonders wichtig, wenn die Rohrschelle als Bauteil eine geringe Eigensteifigkeit besitzt. Der Schraubenkopf 9 soll möglichst in seinem gesamten Bereich, in dem er auf einer der Laschen 4 aufliegt, gegenüber dieser ei­ nen durchgehenden Formschluß aufweisen, damit sich bei der Montage der Rohrschelle 3 eine vollflächige Anlage zwischen dem Schraubenkopf 9 und der angrenzenden Lasche 4 der Rohr­ schelle 3 einstellen kann.

Claims (5)

1. Rohrschelle mit einer zum Anziehen dienenden Kopfschraube, deren Schraubenkopf ein Hammerkopf ist, der in Draufsicht eine in Achsrichtung der Rohrschelle größere Erstreckung als senk­ recht dazu besitzt, mit sich in Achsrichtung der Rohrschelle erstreckenden, gegenüberliegenden Querseiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammerkopf (9) in Draufsicht erkennbare Ausnehmungen (11) in Bereichen außerhalb seiner Querseiten besitzt.

2. Rohrschelle mit einer zum Anziehen dienenden Kopfschrau­ be mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden gegenüberliegenden Querseiten des Hammer­ kopfes (9) dessen Längserstreckung mit Bezug auf dessen Achse unsymmetrisch ist.

3. Rohrschelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden gegenüberliegenden Querseiten des Hammer­ kopfes (9) in dessen Längsrichtung zu beiden Seiten von des­ sen Achse dessen Längserstreckung jeweils entgegengerichtet am größten ist.

4. Rohrschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung des Hammerkopfes (9) das zwei- bis dreifache des Schaftdurchmessers der Hammerkopfschraube (5) mißt.

5. Rohrschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund der Ausnehmung (11) in dem Hammerkopf (9) zu­ mindest im Mittenbereich der Kopfschraube (5) noch mindestens um den halben Wert des Schaftdurchmessers der Kopfschraube (5) oberhalb des Schaftendes der Kopfschraube (5) liegt.