DE20111218U1 - Device for connecting pipe sections to one another - Google Patents
Device for connecting pipe sections to one anotherInfo
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Description
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Vorrichtung zur Verbindung von Rohrleitungsabschnitten untereinanderDevice for connecting pipe sections to each other
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung von Rohrleitungsabschnitten untereinander, vorzugsweise eine solche, bei der die miteinander zu verbindenden Rohrleitungsabschnitte jeweils konisch ausgebildete Endbereiche mit im wesentlichen gleichen Konuswinkeln aufweisen und über eine Steckverbindung durch Einstecken des konisch ausgebildeten Außen-Endbereichs des einen Rohrleitungsabschnittes in den konisch ausgebildeten Innen-Endbereich des anderen Rohrleitungsabschnittes miteinander verbindbar sind.The invention relates to a device for connecting pipe sections to one another, preferably one in which the pipe sections to be connected to one another each have conical end regions with essentially the same cone angles and can be connected to one another via a plug connection by inserting the conical outer end region of one pipe section into the conical inner end region of the other pipe section.
Es ist oft zweckmäßig, die Verbindungen von Rohrleitungsabschnitten, insbesondere durch Einstecken des konisch ausgebildeten Endbereiches eines Rohrleitungsabschnittes in den konisch ausgebildeten Endbereich eines anderen Rohrleitungsabschnittes erstellte Steckverbindungen, durch zusätzliche Haltemittel, wie beispielsweise im Verbindungsbereich der Rohrleitungsabschnitte angebrachte Rohrschellen od. dgl., zu unterstützen. Bei einer vertikalen Anordnung von über eine Steckverbindung miteinander verbundenen Rohrleitungsabschnitten wirkt das Gewicht von oberhalb der jeweils betrachteten Rohrverbindungen angeordneten Rohrleitungsabschnitten stabilisierend auf die Steckverbindung. Wenn sich aber oberhalb der betrachteten Steckverbindung nur noch ein kurzer Rohrbereich befindet, so reicht manchmal die Gewichtskraft oberhalb der Verbindung befindlicher Rohrab-It is often useful to support the connections of pipe sections, in particular plug connections created by inserting the conical end area of one pipe section into the conical end area of another pipe section, with additional holding means, such as pipe clamps or the like attached in the connection area of the pipe sections. In a vertical arrangement of pipe sections connected to one another via a plug connection, the weight of pipe sections arranged above the pipe connections in question has a stabilizing effect on the plug connection. However, if there is only a short pipe section above the plug connection in question, the weight of pipe sections located above the connection is sometimes sufficient.
schnitte für eine ausreichende Stabilisierung der Steckverbindung nicht aus.cutouts are not sufficient to stabilize the plug connection.
Sofern über Steckverbindungen der vorstehend genannten Art miteinander verbundene Rohrleitungsabschnitte in Gebrauchslage horizontal angeordnet sind, fehlt die Einwirkung einer derartigen Gewichtskraft. Wenn Schellen als zusätzliche Haltemittel eingesetzt werden, ist nachteilig, dass die Anbringung von Schellen einen ausreichenden Montageraum erfordert. Weiterhin ist von Nachteil, dass schellenartige Haltemittel nicht dem Umstand Rechnung tragen, dass sich die Geometrie der Verbindungsbereiche der Rohrleitungsabschnitte im Laufe der Betriebszeit ändern kann, beispielsweise durch Wärmeeinwirkung und/oder Rüttel- bzw. Vibrationsvorgänge. Es kann daher sein, dass sich über eine Steckverbindung miteinander verbundene Rohrleitungsabschnitte nach dem Herstellen der Verbindung in ihrer Position zueinander verändern, etwa dadurch, dass die konischen Bereiche nach einer gewissen Zeit enger ineinanderrutschen.If pipe sections connected to one another via plug-in connections of the type mentioned above are arranged horizontally in the position of use, the effect of such a weight force is absent. If clamps are used as additional holding means, it is disadvantageous that the attachment of clamps requires sufficient installation space. Another disadvantage is that clamp-like holding means do not take into account the fact that the geometry of the connecting areas of the pipe sections can change over the course of the operating time, for example due to the effects of heat and/or shaking or vibration processes. It is therefore possible that pipe sections connected to one another via a plug-in connection change their position relative to one another after the connection has been made, for example because the conical areas slide closer together after a certain time.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die Verbindung der Rohrleitungsabschnitte unterstützende Haltemittel dauerhaft wirksam sind.The invention is based on the object of improving devices of the type mentioned at the outset so that the holding means supporting the connection of the pipeline sections are permanently effective.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine sowohl an dem einen als auch an dem anderen Rohrleitungsabschnitt derart angreifende Vorspanneinrichtung vorgesehen ist, dass in deren Wirkstellung eine im Wesentlichen in Achsrichtung der konisch ausgebildeten Endbereiche wirkende Zusammenhaltekraft auf die Rohrleitungsabschnitte ausgeübt wird.To achieve this object, the invention provides that a prestressing device is provided which acts on both the one and the other pipe section in such a way that, in its operative position, a holding force acting essentially in the axial direction of the conically formed end regions is exerted on the pipe sections.
Hierbei ist vorteilhaft, dass die durch die Vorspanneinrichtung auf die miteinander verbundenen Rohrleitungsabschnitte zusätzlich einwirkenden Kräfte in axialer Richtung wirksam und dementsprechend geeignet sind, ein Nachspannen zu bewirken, während die bei schellenartigen Haltemitteln aufge-It is advantageous here that the additional forces exerted by the pre-tensioning device on the interconnected pipe sections are effective in the axial direction and are therefore suitable for re-tensioning, while the forces applied to clamp-type holding devices
brachten Kräfte radial wirken und dementsprechend bei in axialer Richtung auftretenden geometrischen Änderungen der Verbindung wirkungslos bleiben. Im Gegensatz hierzu sind die über die Steckverbindung miteinander verbundenen Röhrleitungsabschnitte durch die erfindungsgemäß vorgesehene Vorspanneinrichtung in axialer Richtung gegeneinander vorgespannt, so dass dadurch die Rohrverbindung selbstnachspannend ausgebildet ist.The forces applied act radially and are therefore ineffective in the event of geometric changes to the connection occurring in the axial direction. In contrast to this, the pipe sections connected to one another via the plug connection are prestressed against one another in the axial direction by the prestressing device provided according to the invention, so that the pipe connection is designed to be self-tensioning.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen den im Verbindungszustand einander zugewandten Oberflächen der konisch ausgebildeten Endbereiche eine Zwischenschicht aus einem dauerhaft plastischen Material vorgesehen ist. Die Zwischenschicht kann vollflächig oder auch nur in Teilbereichen zwischen den einander zugewandten Oberflächen der konisch ausgebildeten Endbereiche vorgesehen sein.In a preferred embodiment of the invention, an intermediate layer made of a permanently plastic material is provided between the surfaces of the conical end regions facing each other in the connected state. The intermediate layer can be provided over the entire surface or only in partial areas between the surfaces of the conical end regions facing each other.
Der Zwischenschicht ist vorzugsweise in einer eine unmittelbare Anlage und/oder Festfressen und/oder Kaltverschweißen der einander zugewandten Oberflächen der konischen Endbereiche verhindernden Weise ausgebildet. Die Zwischenschicht kann gleichzeitig auch als Dichtmittel wirken.The intermediate layer is preferably designed in a manner that prevents direct contact and/or seizing and/or cold welding of the mutually facing surfaces of the conical end regions. The intermediate layer can also act as a sealing agent at the same time.
Durch die Zwischenschicht, die vorzugsweise auch wärmebeständig ausgebildet ist, wird eine unmittelbare Anlage der einander zugewandten Oberflächen der konischen Endbereiche verhindert und erreicht, dass durch die in axialer Richtung wirkende Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung erforderlichenfalls eine Relativbewegung der Rohrleitungsabschnitte aufeinander zu bewirkt werden kann, dass also die Wirkung der Vorspanneinrichtung nicht etwa durch gegeneinander festgefressene oder kaltverschweißte Bereiche der einander zugewandten Oberflächenbereiche verhindert wird.The intermediate layer, which is preferably also heat-resistant, prevents the surfaces of the conical end regions facing each other from coming into direct contact and ensures that the prestressing force of the prestressing device acting in the axial direction can, if necessary, cause a relative movement of the pipe sections towards each other, so that the effect of the prestressing device is not prevented by areas of the surface regions facing each other that are seized against each other or cold-welded.
Die somit als "Trennmittel" wirkende Zwischenschicht kann beispielsweise durch Auftragen eines pastösen WerkstoffesThe intermediate layer, which thus acts as a "release agent", can be formed, for example, by applying a pasty material
auf wenigstens einen der konisch ausgebildeten Endbereiche vor deren Zusammenstecken aufgebracht sein.be applied to at least one of the conical end regions before they are put together.
Die Zwischenschicht kann aber auch ein- oder beidseitig auf einem Trägermaterial aufgebracht sein, welches vor dem Zusammenstecken der konisch ausgebildeten Endbereiche nach Art eines Klebebandes auf wenigstens einen der konisch ausgebildeten Endbereiche aufgebracht worden ist.However, the intermediate layer can also be applied on one or both sides to a carrier material which has been applied to at least one of the conical end regions in the manner of an adhesive tape before the conical end regions are put together.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspanneinrichtung weist diese wenigstens einen — bevorzugt zwei - mit einem Stirnendbereich an dem Außenumfang des einen Rohrleitungsabschnittes anbringbare bzw. angebrachte Federbügel auf, die in ihrer nicht der Wirkstellung entsprechenden Grundstellung konvex gekrümmt sind und die, um die Federbügel in ihre Wirkstellung zu bringen, in eine gegenüber der gekrümmten Grundstellung gestreckte Stellung gebracht werden. In dieser gestreckten Stellung werden die freien Stirnendbereiche der Federbügel jeweils mit dem anderen Rohrleitungsabschnitt verbunden, so dass im Ergebnis eine Zugspannung zwischen den beiden Rohrleitungsabschnitten ausgeübt wird.In a first preferred embodiment of the pretensioning device according to the invention, it has at least one - preferably two - spring clips which can be attached or are attached to the outer circumference of one pipe section with a front end region, which are convexly curved in their basic position which does not correspond to the active position and which, in order to bring the spring clips into their active position, are brought into a position which is stretched out compared to the curved basic position. In this stretched out position, the free front end regions of the spring clips are each connected to the other pipe section, so that a tensile stress is exerted between the two pipe sections.
Bevorzugt weist jeder Federbügel an einem Ende eine Hakeneinrichtung auf, die in eine an dem anderen Rohrleitungsabschnitt vorgesehene Gegenhalterung einrastbar ist. Bevorzugt weist diese Gegenhalterung einen sich - in axialer Richtung von dem Verbindungsbereich der Rohrabschnitte weg gesehen konisch vergrößernden Umfangsbereich sowie eine sich an diesen Bereich anschließende, zurückspringende Rastkante auf, derart, dass sich der Federbügel ausgehend von der Grundstellung bei Ausübung einer Kraft in Radialrichtung auf seinen Mittenbereich streckt, wodurch die Hakeneinrichtung den konischen Bereich überstreicht und schließlich bei Erreichen der Rastkante diese hintergreift und damit in der Wirkstellung einrastet.Preferably, each spring clip has a hook device at one end that can be latched into a counter-holder provided on the other pipe section. Preferably, this counter-holder has a circumferential region that expands conically in the axial direction away from the connecting region of the pipe sections and a recessed locking edge adjoining this region, such that the spring clip, starting from the basic position, stretches to its central region when a force is exerted in the radial direction, whereby the hook device sweeps over the conical region and finally, when the locking edge is reached, engages behind it and thus latches in the active position.
In dieser bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspanneinrichtung kann die Montage somit mit einem Handgriff ohne Werkzeug erfolgen. Die beiden Rohrleitungsabschnitte werden hierzu ineinandergesteckt. Anschließend werden die beiden in der Grundstellung konvex gewölbten Federbügel in ihrem Mittenbereich gegen die Rohrwand gedrückt. Dadurch wird der Federbügel jeweils gespannt, wobei die Hakeneinrichtung mit ihrer äußeren Kante an dem konischen Abschnitt der Gegenhalterung entlanggeführt wird. Ist das Ende des konischen Abschnittes erreicht, so hintergreift die Hakeneinrichtung die Rastkante bzw. springt hinter diese zurück. Jetzt kann die Kraftaufbringung auf den Federbügel eingestellt werden. Die Hakeneinrichtung liegt dann gegen die Rastkante an und übt auf diese Weise eine Zugkraft aus, durch die die Rohrleitungsabschnitte im Ergebnis zuverlässig zusammengehalten werden. Die dabei aufgebrachte Vorspannkraft kann durch die Wahl der mechanischen Eigenschaften der Federbügel eingestellt werden.In this preferred embodiment of the pre-tensioning device according to the invention, assembly can thus be carried out in one movement without tools. The two pipe sections are inserted into one another for this purpose. The two spring clips, which are convex in the basic position, are then pressed against the pipe wall in their middle area. This tensions the spring clip in each case, with the hook device being guided with its outer edge along the conical section of the counter-holder. When the end of the conical section is reached, the hook device engages behind the locking edge or jumps back behind it. The force applied to the spring clip can now be adjusted. The hook device then rests against the locking edge and in this way exerts a tensile force, which ultimately holds the pipe sections together reliably. The pre-tensioning force applied can be adjusted by selecting the mechanical properties of the spring clips.
In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspanneinrichtung ist vorgesehen, dass die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung einstellbar ist.In a second embodiment of the pretensioning device according to the invention, it is provided that the pretensioning force of the pretensioning device is adjustable.
Vorzugsweise weist diese Ausführungsform der Vorspanneinrichtung mehrere, über den Umfang des Verbindungsbereiches angeordnete, jeweils Federelemente aufweisende Einzel-Vorspanneinrichtungen auf.Preferably, this embodiment of the pretensioning device has a plurality of individual pretensioning devices arranged over the circumference of the connecting region, each having spring elements.
Weiterhin weist die Vorspanneinrichtung bevorzugt eine zum Angreifen eines Vorspannwerkzeugs ausgebildete Aufnahmeeinrichtung auf.Furthermore, the pre-tensioning device preferably has a receiving device designed to engage a pre-tensioning tool.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinrichtung bei Nicht-Wirkstellung der Vorspanneinrichtung über den Umfang der Rohrleitungsabschnitte verdrehbar ausgebildet ist. Hierdurch kann die Vorspanneinrichtung in die jeweils günstigste Montageposition gebracht werden.In an advantageous embodiment of the invention, it can further be provided that the receiving device is designed to be rotatable over the circumference of the pipeline sections when the pre-tensioning device is not in the active position. This allows the pre-tensioning device to be brought into the most favorable installation position in each case.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Federelemente an einem der Rohrleitungsabschnitte außerhalb des konisch ausgebildeten Endbereiches vorzugsweise an einer die Außenseite des Rohrabschnittes umfassenden und in axialer Richtung arretierten ersten Manschette angebracht, während an dem anderen Rohrleitungsabschnitt außerhalb des konischen Endbereiches Gegenhalterungseinrichtungen für die Federelemente vorgesehen sind.In a further embodiment of the invention, the spring elements are attached to one of the pipe sections outside the conical end region, preferably to a first sleeve which surrounds the outside of the pipe section and is locked in the axial direction, while counter-holding devices for the spring elements are provided on the other pipe section outside the conical end region.
Die Gegenhalterungseinrichtungen sind vorzugsweise an einer den Außenumfang des anderen Rohrleitungsabschnittes umfassenden und in axialer Richtung arretierten zweiten Manschette angebracht.The counter-holding devices are preferably attached to a second sleeve which surrounds the outer circumference of the other pipe section and is locked in the axial direction.
In der alternativen zweiten Ausführungsform der Erfindung weisen die Gegenhalterungseinrichtungen bevorzugt verstellbar angebrachte Exzenter auf, die zwischen einer Nicht-Vorspannposition und einer Vorspannposition der Federelemente verstellbar ausgebildet sind und in Vorspannposition in einer eine Vorspannung der Federelemente bewirkenden Weise gegen diese anliegen.In the alternative second embodiment of the invention, the counter-holding devices preferably have adjustably mounted eccentrics which are designed to be adjustable between a non-preload position and a preload position of the spring elements and which, in the preload position, rest against the spring elements in a manner which causes a preload of the latter.
Um sicherzustellen, dass die Exzenter vor dem Aufbringen der Vorspannkraft die jeweilige Nicht-Vorspannposition einnehmen, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Manschette Einrichtungen zur Arretierung der Exzenter in ihrer Nicht-Vorspannposition aufweist. Diese Einrichtungen können beispielsweise in Form von Haken ausgebildet sein.In order to ensure that the eccentrics assume the respective non-preload position before the preload force is applied, a further embodiment of the invention can provide that the sleeve has devices for locking the eccentrics in their non-preload position. These devices can be designed in the form of hooks, for example.
Zur axialen Arretierung können in weiterer Ausbildung der Erfindung die Manschetten mit ihren Innenseiten gegen über das Außenprofil der Rohrleitungsabschnitte nach außen vorstehende Ausformungen anliegen.In a further embodiment of the invention, for axial locking, the sleeves can rest with their inner sides against outwardly projecting formations relative to the outer profile of the pipe sections.
Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die zur Anlage gegen die Federelemente bestimmten Anlageflächen derFurthermore, according to the invention, it can be provided that the contact surfaces of the spring elements intended for contact with the
Exzenter unterschiedlich gekrümmt ausgebildet sind, derart, dass die Krümmung der Anlageflächen bei maximaler Vorspannposition geringer ist als im Bereich der außerhalb der maximalen Vorspannposition liegenden Anlageflächen. Dadurch nimmt die von der Montageperson mittels des Vorspannwerkzeugs aufzubringende Kraft spürbar dann ab, wenn die maximale Vorspannposition erreicht ist, so dass somit in einfacher Weise für die Montageperson ein zuverlässiger Indikator für das Einstellen der maximalen Vorspannkraft auch bei ungünstigen Raum- und Sichtverhältnissen vorhanden ist.Eccentrics are designed with different curvatures, such that the curvature of the contact surfaces is less at the maximum pre-tension position than in the area of the contact surfaces outside the maximum pre-tension position. As a result, the force that the assembly person has to apply using the pre-tension tool noticeably decreases when the maximum pre-tension position is reached, so that the assembly person has a reliable indicator for setting the maximum pre-tension force in a simple manner, even in unfavorable spatial and visibility conditions.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using the drawings as examples. They show:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Rohrverbindung mit einer Vorspanneinrichtung unter Verwendung von Federbügeln gemäß einer ersten Ausführungsform;Fig. 1 is a schematic view of a pipe connection with a pretensioning device using spring clips according to a first embodiment;
Fig. 2 eine Rohrverbindung unter Verwendung einer Vorspanneinrichtung mit einem Exzenter gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei die Vorspanneinrichtung nicht aktiviert ist;Fig. 2 shows a pipe connection using a pre-tensioning device with an eccentric according to a second embodiment, wherein the pre-tensioning device is not activated;
Fig. 3 die Rohrleitungsabschnitte gemäß Fig. 2 in aktiviertem Zustand der Vorspanneinrichtung; undFig. 3 shows the pipeline sections according to Fig. 2 in the activated state of the pre-tensioning device; and
Fig. 4 eine schematische Darstellung zweier mit einer Exzentervorspanneinrichutng miteinander zu verbindender Rohrleitungsabschnitte in nicht miteinander verbundenem Zustand.Fig. 4 is a schematic representation of two pipeline sections to be connected to each other using an eccentric pre-tensioning device in a non-connected state.
Sowohl die Rohrleitungsabschnitte als auch die nachfolgend beschriebenen Vorspanneinrichtungen können aus Materialien wie z.B. Stahl, Edelstahl, Aluminium oder geeigneten Kunststoffen hergestellt sein.Both the pipeline sections and the prestressing devices described below can be made of materials such as steel, stainless steel, aluminum or suitable plastics.
Bei einer in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorspanneinrichtung weisen zu verbindende Rohrleitungs-In a first embodiment of the prestressing device shown in Figure 1, the pipelines to be connected
abschnitte 1 und 2 jeweils konisch ausgebildete Stirnendbereiche 3 und 4 mit im Wesentlichen gleichen Konuswinkeln auf, die durch Einstecken der beiden konisch ausgebildeten Endbereiche ineinander über eine Steckverbindung - vorzugsweise unter Aufbringung einer Zwischenschicht - miteinander verbindbar sind, wie im Einzelnen anhand der Figuren 2 bis 4 näher erläutert werden wird.sections 1 and 2 each have conical end regions 3 and 4 with essentially the same cone angles, which can be connected to one another by inserting the two conical end regions into one another via a plug connection - preferably with the application of an intermediate layer - as will be explained in more detail with reference to Figures 2 to 4.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß Figur 1 wird die Vor-Spannung mittels zweier gegenüberliegend angeordneter Federbügel 30a, 30b aufgebracht. Der linke Federbügel 30a befindet sich in seiner nicht der Wirkstellung entsprechenden Grundstellung; der rechte Federbügel 30b ist in seiner Wirkstellung dargestellt. Die Federbügel 30a, 30b, die beispielsweise aus Federstahl gefertigt sein können, sind im Ausführungsbeispiel unverlierbar fest mit einer an dem einen Rohrleitungsabschnitt 2 angebrachten rohrschellenartigen Manschette 32 verbunden, z.B. durch Punktschweißung. Im Rahmen der Erfindung können die Federbügel 30a, 30b auch direkt einseitig mit dem Rohrleitungsabschnitt verschweißt sein oder mittels einer geeigneten Steckvorrichtung abnehmbar bzw. einsteckbar angeordnet sein. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die Federbügel 30a, 30b um einen Zapfen herum drehbar angeordnet sind, um die Federbügel zur Einsparung von Lager- und Transportvolumen wegklappbar zu gestalten.In the first embodiment according to Figure 1, the pre-tension is applied by means of two spring clips 30a, 30b arranged opposite one another. The left spring clip 30a is in its basic position, which does not correspond to the active position; the right spring clip 30b is shown in its active position. The spring clips 30a, 30b, which can be made of spring steel, for example, are in the exemplary embodiment permanently connected to a pipe clamp-like sleeve 32 attached to one pipe section 2, e.g. by spot welding. Within the scope of the invention, the spring clips 30a, 30b can also be welded directly to one side of the pipe section or can be arranged so that they can be removed or inserted using a suitable plug-in device. It is also conceivable, for example, that the spring clips 30a, 30b are arranged so that they can rotate around a pin in order to make the spring clips foldable in order to save storage and transport volume.
In der Grundstellung ist der Federbügel 30a bezogen auf die Rohroberfläche konvex gekrümmt, wobei die Krümmung derart gewählt ist, dass eine durch eine Umkantung des Stirnendbereichs des Federbügels 30a gebildete Hakeneinrichtung 34a zur Anlage gegen eine Gegenhalterung vorgesehen ist. Die Gegenhalterung ist im Ausführungsbeispiel durch eine rohrschellenartige Manschette 33 gebildet, die an ihrem oberen Ende einen konischen Bereich 35 aufweist, der in eine zurückspringende Rastkante 36 übergeht. Die Manschetten 32 und 33 sind wie nachstehend anhand der Figuren 2 bis 4 beschrieben gegenüber einer axialen Verschiebung gesichert. Wird zum Einrasten der Vorspanneinrichtung eine Kraft in Richtung desIn the basic position, the spring clip 30a is convexly curved relative to the pipe surface, the curvature being selected such that a hook device 34a formed by a bevel of the front end area of the spring clip 30a is provided for contact against a counter-holder. In the exemplary embodiment, the counter-holder is formed by a pipe clamp-like sleeve 33 which has a conical area 35 at its upper end which merges into a recessed locking edge 36. The sleeves 32 and 33 are secured against axial displacement as described below with reference to Figures 2 to 4. If a force is applied in the direction of the
Pfeils 31 auf den Mittenbereich des Federbügels 30a ausgeübt, so wird dieser flachgedrückt, wobei die äußere Kante des Hakenelements 34a an dem konischen Bereich 35 entlanggleitet und schließlich oberhalb der Rastkante 36 diese hintergreift und hörbar einrastet. Wird nunmehr keine Kraft mehr auf den Federbügel ausgeübt, so verbleibt dieser in der bei Federbügel 30b gezeigten Raststellung. Der aus der gekrümmten Grundstellung in eine weniger oder nahezu nicht mehr gekrümmte Wirkstellung ausgelenkte Federbügel 30b bewirkt im Ergebnis eine Zugspannung, die die beiden Rohrleitungsabschnitte zusammenhält.If the force of the arrow 31 is applied to the middle area of the spring clip 30a, it is pressed flat, with the outer edge of the hook element 34a sliding along the conical area 35 and finally reaching behind the locking edge 36 and audibly locking into place. If no more force is now applied to the spring clip, it remains in the locking position shown for spring clip 30b. The spring clip 30b deflected from the curved basic position into a less or almost no longer curved active position results in a tensile stress that holds the two pipe sections together.
Das Hakenelement 34a bzw. 34b ist bevorzugt mit einem Winkel von etwas unterhalb von 90° abgewinkelt, so dass dieses die Rastkante 36 winklig hintergreift. Dadurch wird es mit normalem Kraftaufwand unmöglich, den Federbügel durch Aufbringung einer gegenüber der Kraft gemäß dem Pfeil 31 umgekehrten Kraft wieder zu entfernen, da die Rastkante 36 ein Abheben des Federbügels senkrecht zur Rohroberfläche verhindert.The hook element 34a or 34b is preferably angled at an angle of slightly less than 90°, so that it engages at an angle behind the locking edge 36. This makes it impossible to remove the spring clip again with normal force by applying a force opposite to the force shown by arrow 31, since the locking edge 36 prevents the spring clip from being lifted off perpendicular to the pipe surface.
Vielmehr muss der Federbügel 30b zum Entfernen etwas weiter in Richtung des Pfeils 31 niedergedrückt und dann das Hakenelement 34b von der Haltekante 36 abgezogen werden. Somit sind die Federbügel 30a, 30b mit jeweils einem einzigen Handgriff einrastbar, jedoch in erwünschter Weise vor einem versehentlichen Lösen geschützt, wobei jedoch auchrdas Lösen ohne Werkzeugeinsatz möglich ist.Rather, the spring clip 30b must be pressed down a little further in the direction of the arrow 31 to be removed and then the hook element 34b must be pulled off the retaining edge 36. The spring clips 30a, 30b can thus be locked in place with a single movement, but are protected in the desired manner against accidental release, although release is also possible without the use of tools.
Die Gegenhalterung wird im Ausführungsbeispiel durch eine — bis auf einen kleinen Spalt - vollständig umlaufende Manschette 33 gebildet. Dass die Manschette umlaufend ausgebildet ist, bietet den Vorteil, dass die beiden Rohrleitungsabschnitte 1, 2 nicht gegeneinander ausgerichtet, sondern in nahezu beliebiger Winkelposition gegeneinander arretiert werden können. Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch alternative Ausführungsformen für die Gegenhalterung denkbar, bei denen die Gegenhalterung z.B. integral aus dem Rohrleitungsmaterial herausgearbeitet ist.In the exemplary embodiment, the counter-holder is formed by a sleeve 33 that runs all the way around except for a small gap. The fact that the sleeve is designed to run all the way around offers the advantage that the two pipe sections 1, 2 are not aligned against each other, but can be locked against each other in almost any angular position. Of course, alternative embodiments for the counter-holder are also conceivable within the scope of the invention, in which the counter-holder is, for example, integrally machined from the pipe material.
Im verbundenen Zustand erweisen sich die Federbügel als äußerst flach, so dass diese kaum über den Außenumfang der verbundenen Rohrleitungsabschnitte hervorstehen. Sie sind weiterhin besonders preiswert herzustellen.When connected, the spring clips are extremely flat, meaning they barely protrude beyond the outer circumference of the connected pipe sections. They are also particularly inexpensive to manufacture.
In den Figuren 2 bis 4 ist eine Rohrverbindung mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspanneinrichtung dargestellt.Figures 2 to 4 show a pipe connection with a second embodiment of the prestressing device according to the invention.
Figur 4 zeigt die beiden Rohrleitungsabschnitte 1 und 2 im nicht miteinander verbundenen Zustand, und Figur 2 zeigt die Rohrleitungsabschnitte 1 und 2 in ihrem miteinander verbundenen Zustand, bei dem der konisch ausgebildete Außen-Endbereich 3 in den konisch ausgebildeten Innen-Endbereich 4 eingesteckt ist. Zusätzlich zu der Steckverbindung ist eine insgesamt mit 5 bezeichnete Vorspanneinrichtung vorgesehen, mittels derer in ihrer Wirkstellung eine im wesentlichen in Achsrichtung der Rohrleitungsabschnitte bzw. der konisch ausgebildeten Endbereiche 3 und 4 wirkende Vorspannkraft bzw. Zusammenhaltekraft auf die zusammengesteckten konisch ausgebildeten Endbereiche 3 und 4 ausgeübt wird. Die Vorspanneinrichtung 5 weist in einer in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Federelemente 6 auf, von denen in den Zeichnungen zur Vereinfachung der Darstellung nur ein Federelement 6 gezeigt ist. Die Federelemente 6 sind an dem Rohrleitungsabschnitt 2 an einer die Außenseite des Rohrabschnittes 2 außerhalb des konischen Bereiches 4 umfassenden und in axialer Richtung arretierten Manschette 7 angebracht.Figure 4 shows the two pipe sections 1 and 2 in the unconnected state, and Figure 2 shows the pipe sections 1 and 2 in their connected state, in which the conical outer end region 3 is inserted into the conical inner end region 4. In addition to the plug connection, a pre-tensioning device, designated overall by 5, is provided, by means of which, in its operative position, a pre-tensioning force or holding force acting essentially in the axial direction of the pipe sections or the conical end regions 3 and 4 is exerted on the plugged-together conical end regions 3 and 4. In an embodiment shown in Figures 2 to 4, the pre-tensioning device 5 has a plurality of spring elements 6 distributed over the circumference, of which only one spring element 6 is shown in the drawings to simplify the illustration. The spring elements 6 are attached to the pipe section 2 on a sleeve 7 which surrounds the outside of the pipe section 2 outside the conical region 4 and is locked in the axial direction.
Die Manschette liegt zur axialen Arretierung gegen eine der Innenkontur der Manschette 7 entsprechend ausgebildete Ausformung des Rohrleitungsabschnittes 2 an. Diese Ausformung ist wulstartig gestaltet. Die Manschette 7 ist relativ zu der Ausformung des Rohrleitungsabschnittes 2 um dessen Achse verdrehbar. Die Federelemente 6 sind in Form von Drahtösen gestaltet, wobei die beiden Enden 8 und 9 fest an der Manschette 7 angebracht sind. Die Befestigung erfolgt jeweils mittels einer Platte 10, die an Stellen 11, 12 und 13 mitFor axial locking, the sleeve rests against a shape of the pipe section 2 that corresponds to the inner contour of the sleeve 7. This shape is designed like a bead. The sleeve 7 can be rotated about the axis of the pipe section 2 relative to the shape of the pipe section 2. The spring elements 6 are designed in the form of wire eyelets, with the two ends 8 and 9 being firmly attached to the sleeve 7. The fastening is carried out by means of a plate 10 that is provided with
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der Manschette 7 punktverschweißt ist. Die Federelemente weisen spiegelbildlich verlaufende zick-zack-förmig ausgebildete Bereiche 13 und 14 sowie ösenartig gestaltete geschlossene Enden 15 mit einem gerade ausgebildeten, zur Anlage gegen einen verstellbaren Exzenter 17 vorgesehenen Bereich 16 auf. Der Exzenter 17 ist an einer insgesamt mit 18 bezeichneten Gegenhalterungseinrichtung an dem Rohrleitungsabschnitt 1 angebracht, und zwar an einer zweiten Manschette 19, die in ähnlicher Weise wie die Manschette 7 in axialer Richtung arretiert und verdrehbar auf einer entsprechend der Innenkontur der Manschette 19 ausgebildeten Ausformung des Rohrleitungsabschnittes 1 angebracht ist. An der Manschette 19 ist über Punktschweißverbindungen 20, 21 und 22 ein Halteblech 23 angebracht, an welchem der Exzenter 17 um eine Exzenterachse 24 verdrehbar angeordnet ist. Der Exzenter 17 weist eine als Schlitz zum Einführen eines Schraubendrehers ausgebildete Aufnahmeeinrichtung 25 zum Angreifen eines Vorspannwerkzeugs auf. Das der Manschette 19 abgewandte Ende der Platte 23 ist in Form eines Hakens 26 gestaltet. Der Haken 26 liegt gegen den Exenter 17 in der in Fig. 4 gezeichneten Nicht-Vorspannposition an und hält den Exzenter in dieser Position, bis dieser mittels des Vorspannwerkzeugs in eine andere Position gedreht wird. Die Federelemente 6 erstrecken sich in ihrer Längsrichtung in etwa in Längsrichtung der Rohrwandung des Rohrleitungsabschnittes 2 und können bei dem Zusammenstecken des Rohrleitungsabschnittes 2 mit dem Rohrleitungsabschnitt 1 infolge ihrer Elastizität ohne weiteres über den jeweiligen Haken 26 und Exzenter 17 geführt werden.the sleeve 7 is spot-welded. The spring elements have mirror-image zigzag-shaped areas 13 and 14 and eyelet-like closed ends 15 with a straight area 16 intended to rest against an adjustable eccentric 17. The eccentric 17 is attached to a counter-holding device, designated overall by 18, on the pipe section 1, specifically to a second sleeve 19 which is locked in the axial direction in a similar way to the sleeve 7 and is attached so as to be rotatable on a shape of the pipe section 1 which corresponds to the inner contour of the sleeve 19. A holding plate 23 is attached to the sleeve 19 via spot-welded connections 20, 21 and 22, on which the eccentric 17 is arranged so as to be rotatable about an eccentric axis 24. The eccentric 17 has a receiving device 25 designed as a slot for inserting a screwdriver for engaging a pre-tensioning tool. The end of the plate 23 facing away from the sleeve 19 is designed in the form of a hook 26. The hook 26 rests against the eccentric 17 in the non-pre-tensioning position shown in Fig. 4 and holds the eccentric in this position until it is rotated into another position by means of the pre-tensioning tool. The spring elements 6 extend in their longitudinal direction approximately in the longitudinal direction of the pipe wall of the pipe section 2 and, due to their elasticity, can be easily guided over the respective hook 26 and eccentric 17 when the pipe section 2 is plugged together with the pipe section 1.
Vor dem Einführen des konisch ausgebildeten Außen-Endbereichs 3 in den konisch ausgebildeten Innen-Endbereich 4 wird auf den Außenkonus des konisch ausgebildeten Endbereiches 3 eine Zwischenschicht 27 aus einem wasserbeständigen, dauerhaft plastischen Material aufgebracht. Das Aufbringen der Zwischenschicht kann durch Auftragen einer Montagepaste oder auch durch Aufbringen eines die Zwischenschicht ein- oder beidseitig aufweisenden Trägermaterials erfolgen, wel-Before the conical outer end region 3 is introduced into the conical inner end region 4, an intermediate layer 27 made of a water-resistant, permanently plastic material is applied to the outer cone of the conical end region 3. The intermediate layer can be applied by applying an assembly paste or by applying a carrier material having the intermediate layer on one or both sides, which
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ches nach Art eines Klebebandes auf wenigstens einen der Endbereiche aufgebracht wird. Bei der Zwischenschicht handelt es sich um ein Material, welches die einander in zusammengestecktem Zustand der konisch ausgebildeten Endbereiche 3 und 4 einander zugewandten Oberflächen wirksam voneinander getrennt hält, derart, dass ein Festfressen oder Kaltverschweißen der einander in zusammengestecktem Zustand zugewandten Oberflächen verhindert wird. Die Zwischenschicht ist außerdem noch temperaturbeständig ausgebildet (vorzugsweise zwischen minus 400C und plus 14000C) und darüber hinaus metall- und wasserfrei.ches is applied to at least one of the end regions in the manner of an adhesive tape. The intermediate layer is a material which effectively keeps the surfaces facing each other when the conical end regions 3 and 4 are plugged together separated from each other in such a way that seizing or cold welding of the surfaces facing each other when plugged together is prevented. The intermediate layer is also designed to be temperature-resistant (preferably between minus 40 0 C and plus 1400 0 C) and is also metal- and water-free.
Figur 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 2, jedoch bei aktivierter Vorspanneinrichtung 5. Hierzu wird ein geeignetes Werkzeug, und zwar bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Schraubendreher, in die Aufnahmeeinrichtung 25 eingeführt und dann der Exzenter 17 um etwa 180° um die Exzenterachse 2 4 verschwenkt. Das Federelement 6 ist derart gestaltet, dass in nicht aktiviertem Zustand der Vorspanneinrichtung 5 (Fig. 2) der Abstand zwischen der Exzenterachse 24 und dem Bereich 16 kleiner ist als der Abstand zwischen der Exzenterachse 24 und dem entsprechend Figur 4 bzw. entsprechend Figur 2 am weitesten unten liegenden Endbereich des Exzenters 17. Wenn der Exzenter 17 in die in Figur 3 gezeigte Vorspannstellung gebracht worden ist, übt das vorgespannte Federelement 6. eine gegeneinander gerichtete Vorspannkraft auf die ineinandergeführten konischen Endbereiche 3 und 4 aus. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der gegenüberliegenden (nicht dargestellten) Seite, eine weitere, entsprechend der Vorspanneinrichtung 5 ausgebildete Vorspanneinrichtung vorgesehen. Zur Demonstration einer möglichen Wirkung der Vorspannkraft ist in Figur 3 zusätzlich dargestellt, dass die durch die Vorspannkraft zusammengedrückte Zwischenschicht 27 nach außen herausquillt (Zwischenschicht 27a). Das in Figur 3 gespannt dargestellte Federelement ist in dieser Stellung mit 6a bezeichnet. Der Exzenter ist in seiner in Figur 3 gezeigten Vorspannstellung mit 17a bezeichnet. Die UmfangsflacheFigure 3 shows the device according to Figure 2, but with the pre-tensioning device 5 activated. For this purpose, a suitable tool, namely a screwdriver in the embodiment shown, is inserted into the receiving device 25 and then the eccentric 17 is pivoted by approximately 180° about the eccentric axis 24. The spring element 6 is designed such that when the pre-tensioning device 5 is not activated (Figure 2), the distance between the eccentric axis 24 and the region 16 is smaller than the distance between the eccentric axis 24 and the end region of the eccentric 17 which is located furthest down according to Figure 4 or Figure 2. When the eccentric 17 has been brought into the pre-tensioning position shown in Figure 3, the pre-tensioned spring element 6 exerts a counter-directed pre-tensioning force on the conical end regions 3 and 4 which are guided into one another. In the embodiment shown in the drawings, a further pre-tensioning device designed in accordance with the pre-tensioning device 5 is provided on the opposite side (not shown). To demonstrate a possible effect of the pre-tensioning force, Figure 3 also shows that the intermediate layer 27 compressed by the pre-tensioning force bulges outwards (intermediate layer 27a). The spring element shown tensioned in Figure 3 is designated 6a in this position. The eccentric is designated 17a in its pre-tensioning position shown in Figure 3. The circumferential surface
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des Exzenters ist im wesentlichen kreisrund ausgebildet, jedoch ist die Anlagefläche, welche in dem Vorspannzustand gemäß Figur 3 gegen den Bereich 16 des Spannelementes 6 anliegt, wesentlich geringer gekrümmt ausgebildet, als die übrigen Bereiche. Damit nimmt der Exzenter 17 in seiner Vorspannposition 17a eine Einraststellung ein, wodurch einer Bedienungsperson, die die Vorspanneinrichtung einstellt, in einfacher Weise signalisiert wird, dass die Vorspannstellung erreicht ist.The eccentric is essentially circular, but the contact surface which in the pre-tensioned state according to Figure 3 rests against the area 16 of the clamping element 6 is curved to a much lesser extent than the other areas. The eccentric 17 thus assumes a locking position in its pre-tensioned position 17a, which signals in a simple manner to an operator who is adjusting the pre-tensioning device that the pre-tensioned position has been reached.
Durch die Möglichkeit, die Vorspanneinrichtung in Nicht-Vorspannstellung um die Achse der Rohrleitungsabschnitte 1 bzw. 2 zu verdrehen, kann die Vorspanneinrichtung jede beliebige Position zum Rohr einnehmen. Dies ist für die Montage vorteilhaft, insbesondere dann, wenn einer der Rohrleitungsabschnitte ein Rohrbogen ist oder als Feuerungsanschluss od. dgl. ausgebildet ist.Due to the possibility of rotating the pre-tensioning device in the non-pre-tensioning position around the axis of the pipe sections 1 or 2, the pre-tensioning device can assume any position relative to the pipe. This is advantageous for assembly, particularly if one of the pipe sections is a pipe bend or is designed as a combustion connection or similar.
Bei den beschriebenen Vorspanneinrichtungen beider Ausführungsformen ist insbesondere deren flache Bauform günstig. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die zu verbindenden Rohrleitungsabschnitte in verbundenem Zustand das Innenrohr einer konzentrischen Anordnung aus einem Innenrohr und einem Außenrohr bilden. Solche konzentrischen Rohranordnungen werden beispielsweise bei Feuerungsanlagen eingesetzt, wobei der Ringspalt zwischen Innen- und Außenrohr der Zufuhr von Verbrennungsluft dient. Da ein derartigen Verwendungszwecken dienender Ringspalt durch irgendwelche Zusatzeinrichtungen im Querschnitt nicht wesentlich verkleinert werden darf, ist die erfindungsgemäße Vorspanneinrichtung hierfür besonders geeignet, da durch deren flache Bauform der Ringspalt nicht in unzulässiger Weise verkleinert wird.In the described prestressing devices of both embodiments, their flat design is particularly advantageous. This is advantageous, for example, when the pipe sections to be connected form the inner pipe of a concentric arrangement made up of an inner pipe and an outer pipe when connected. Such concentric pipe arrangements are used, for example, in combustion systems, where the annular gap between the inner and outer pipes serves to supply combustion air. Since an annular gap used for such purposes must not be significantly reduced in cross-section by any additional devices, the prestressing device according to the invention is particularly suitable for this purpose, since its flat design does not reduce the annular gap in an impermissible manner.
Die Zwischenschicht, die gleichzeitig auch als Dichtmittel wirken kann, kann zusätzlich zu ihrer Funktion, eine Relativbewegung der zusammengeführten konisch ausgebildeten Endbereiche 3 und 4 durch Wirkung der Vorspanneinrichtung im Bedarfsfalle zu ermöglichen, auch dann vorteilhaft sein,The intermediate layer, which can also act as a sealant at the same time, can, in addition to its function of enabling a relative movement of the conically formed end regions 3 and 4 brought together by the action of the prestressing device when required, also be advantageous if
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wenn die lneinandergesteckten konisch ausgebildeten Endbereiche 3 und 4 im Bedarfsfall voneinander getrennt werden sollen.if the conical end sections 3 and 4 are to be separated from each other if necessary.
Selbstverständlich können die Merkmale der vorstehend erläuterten Ausführungsformen - soweit möglich — miteinander kombiniert werden.Of course, the features of the embodiments explained above can be combined with each other - as far as possible.
Im Rahmen der Erfindung sind viele weitere Varianten für mögliche Vorspanneinrichtungen denkbar, z.B. Schraubenfedern, federvorgespannte Schnellspanneinrichtungen usw.Within the scope of the invention, many other variants for possible pre-tensioning devices are conceivable, e.g. coil springs, spring-preloaded quick-release devices, etc.
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