DE2343969B2 - Rohrkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Rohrkupplung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und

durch die GB-PS 11 04 922 bekanntgewordenen Art

Bei der aus der GB-PS 11 04 922 bekanntgewordenen Rohrkupplung sind die Arme jeweils einstückig mit der zugeordneten Klemmbacke ausgebildet. Bei der Beaufschlagung der Spannmutter zur Spannung der Rohrkupplung werden die Klemmbacken über die Arme durch derart gerichtete Kräfte beaufschlagt, daß die Gefahr eines Klemmbackenbruches oder der Arme auftreten kann. Im günstigsten Falle tritt bei einer sehr großen Spannkraft eine Verformung der Klemmbakken und der mit ihnen starr verbundenen Arme auf. Bei der bekannten Rohrkupplung kann die Spannmutter nicht so weit auf den Spannbolzen aufgeschraubt werden, daß durch Berührung der freien Enden der Arme eine weitere Beaufschlagung der Klemmbacken vermieden wird.

Aus der FR-PS 9 75 673 ist eine Rohrkupplung bekanntgeworden, bei der zwei Klemmbacken an ihren einen Enden schwenkbar an einem Verbindungsstück angelenkt sind. An ihren anderen Enden weisen die Klemmbacken einander zugewandte geradlinige Endflächen auf, die von Bohrungen zur Aufnahme eines starren Spannbolzens durchsetzt sind. Zwischen der Spannmutter und der zugeordneten Gegenfläche der Klemmbacke ist eine Abstandshülse eingefügt.

Aus der FR-PS 11 83 104 ist eine aus zwei halbkreisförmigen Teilen bestehende Befestigungsschelle bekannt, bei der radial abstehende Flanschteile zum Befestigen von z. B. einer Dachrinne aufeinander aufliegen und durch Schrauben miteinander verbunden sind. Bei diesen Befestigungsschellen treten Kräfte auf, die mit den Kräften nicht vergleichbar sind, die bei einer Rohrkupplung der aus der GB-PS 11 04 922 bekanntgewordenen Art auftreten.

Aus der DT-PS 11 01 876 ist eine Klemmschelle, ins besondere für Baugerüstrohre bekanntgeworden, bei der zwei Klemmbacken an einem Schellenkörper schwenkbar angelenkt sind. An dem freien Ende der einen Klemmbacke ist ein aus zwei auf Abstand angeordneten Elementen bestehendes Spannglied über einen Exzenterbolzen schwenkbar angelenkt. Das Spannglied greift mit einer Stellschraube über ein auf dem freien Ende der anderen Klemmbacke angeordnetes Zahnsegment. Mit dem Zahnsegment arbeitet ein Stellbolzen zusammen. Zum Spannen der Klemmschelle muß nach dem Anziehen des Stellbolzens der Exzenterbolzen verdreht werden, der sich parallel zur Achse des zu klemmenden Rohres erstreckt.

Bei der aus der DT-AS 14 34 486 bekanntgewordenen Rohrkupplung, die der Kupplung zweier sich rechtwinklig kreuzender Rohre dient, sind die beiden Klemmbacken direkt schwenkbar miteinander verbunden. Ein Schraubbolzen ist schwenkbar an dem freien Ende der einen Klemmbacke angelenkt und kann in eine entsprechende U-förmig gestaltete Ausnehmung in dem freien Ende der anderen Klemmbacke eingeschwenkt werden, so daß die auf seinem freien Ende aufgeschraubte Spannmutter gegen die Außenfläche der mit der öffnung versehenen Klemmbacke gezogen werden kann. Eine Variation der Anzugskräfte bezüglich der Klemmbacken beim Anziehen der Spannmutter tritt nicht auf.

Weiterhin ist aus der GB-PS 6 63 646 eine Rohrkupplung bekanntgeworden, bei der die beiden Klemmbacken schwenkbar aneinander angelenkt sind. An dem freien Ende der einen Klemmbacke sind zwei Laschen angelenkt, deren freie Enden wiederum einen Exzenterkörper tragen; dieser Exzenterkörper kann

mittels der Laschen auf einen an dem freien Ende der anderen Klemmbacke ausgebildeten Exientersitz geschoben werden. Bei Drehung des E-.zcnierkörpers auf seinem Sitz mittels einer mit ihm verbundenen Betätigungsstange werden die beiden Klemmbacken gegeneinander gezogen. Bei einer anderen Auskihrung^form werden die Laschen durch einen Gewindebolzen ersetzt, auf dessen freies Ende eine Mutter aufgeschoben ist. Die Mutter wird von einem Exzenterbügel umgriffen, dessen Exzenterflächen auf entsprechenden Sitzen der einen Klemmbacke aufsitzen können.

Schließlich ist aus der GB-PS 6 38 761 eine von drei Klemmbacken aufgebaute Rohrkupplung bekanntgeworden, wobei zwei Klemmbacken mit ihren einen EndeT an der einen Klemmbacke schwenkbar angelenkt sind, während ihre freien Enden mit radie¹ abstehenden Armen versehen sind. An dem Arm der einen Klemmbacke ist ein U-förmiger Bügel schwenkbar angelenkt, der über den Arm der anderen Klemmbacke greifen kann. In den Verbindungssteg des U-förmigen Klemmbügeis ist eine Stellschraube eingeschraubt, die gegen den sich im Innenraum des U-förmigen Bügels befindlichen Arm der einen Klemmbacke gezogen werden kann, um die Rohrkupplung zu spannen. Auch hier findet wegen der starren Verbindung der Arme mit den beiden zugeordneten Klemmbacken eine Änderung der Kraftrichtung nicht statt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Rohrkupplungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und durch die GB-PS 11 04 922 bekanntgewordenen Art insoweit zu verbessern, daß bei Beibehaltung des Vorteils einer sehr großen Spannkraft vor allem auch die Möglichkeit erreicht ist, daß während des Spannens der Rohrkupplung die auf die Klemmbacken einwirkenden Kräfte so in ihrer Richtung variiert werden, daß zu keiner Zeit des Spannvorganges die Klemmbacken gefährdet sind, so daß diese Klemmbakken mit weniger großem Aufwand gefertigt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Es ist durch die US-PS 36 61 409 eine Rohrkupplung bekanntgeworden, die einen Mehrlaschenaufbau hat, jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei diesem Stand der Technik ganz anders gelagert wie bei der F.rfindung.

Es ist fernerhin bei einfachen zweilaschigen Rohrschellen (z.B. FR-PS 13 62 627) bekanntgeworden, beim Zusammenschraubvorgang eine Anlage von Ringflanschen von schwenkbar angeordneten Klemmbacken nach einem bestimmten Spannvorgang vorzusehen. Jedoch sind auch bei diesem Stand der Technik die sonstigen technischen Verhältnisse ganz anders gelagert wie bei der Erfindung.

Vorzugsweise weist der Spannbolzen eine Sollbrucheinschnürung auf und ist den freien Enden der Arme ein an sich bekannter Fangkäfig zugeordnet, der die Arme und damit die Klemmbacken bei Bruch des Spannbolzens in halbgeschlossener Stellung hält. Ein solcher Fangkafig ist an sich aus der GB-PS 11 04 922 bekannt. Jedoch ist die Vorsehung einer Sollbrucheinschnürung am Spannbolzen bei der erfindungsgemäßen Rohrkupplung von Vorteil, da bei Bruch des Spannbolzens ein unzulässig hoher Berührdruck längs der geradlinigen Endflächen der Arme vermieden wird, die sich bei geschlossener Kupplung im wesentlichen senkrecht zur Achse des Soannbolzens erstrecken. Vorzugsweise sind die Arme und Stege einstückige Stanzwerkstücke.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrkupplung weisen die auf die Klemmbacken aufgebrachten Kräfte zunächst sowohl Komponenten senkrecht zur Achse des Spannbolzens als auch parallel zu dieser Achse auf. Von der Berührung der Arme mit den oberhalb des Spannbolzens liegenden Eckbereichen bis zur Anlage der geradlinigen Endflächen der Arme werden die Kraftkomponenten senkrecht zur Achse des Spannbolzens immer kleiner, so daß nur noch die kräftigeren Teile der Klemmbacken im Lagerbereich der Schwenkbolzen der Arme durch die Schwenkbolzen beaufschlagt werden. Auf diese Weise wird eine Überbeanspruchung der Klemmbacken vermieden, so daß eine schwächere Konstruktion für jede vorbestimmte Belastung möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Rohrkupplung im nicht gespannten Zustand,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die in der F i g. 1 gezeigten Rohrkupplung,

F i g. 3 einen Teilschnitt durch eine Klemmbacke längs der Linie 3-3 in F i g. 1,

F i g. 4 eine Teilansicht der Rohrkupplung kurz vor Erreichen der endgültigen Spannkraft und

F i g. 5 eine der F i g. 4 vergleichbare Teilansicht der sich in Schließstellung befindlichen Rohrkupplung.

Die Rohrkupplung weist zwei halbkreisförmige Klemmbacken 14 und 15 auf, die an ihren einen Enden schwenkbar an einem Verbindungsstück 16 angelenkt sind. Die Querschnittsform der Klemmbacken ist aus der F i g. 3 zu ersehen.

An dem freien Ende der Klemmbacke 14 sind zwei Arme 21 mittels eines Schwenkbolzens 22 schwenkbar angelenkt. Ein Steg 23 verbindet die Arme 21, 21. Der der Klemmbacke 14 zugewandten Fläche des Steges 23 ist eine glatte Endfläche 24 der Klemmbacke zugeordnet, auf der der Steg bei Beginn des Spannvorganges aufliegt (vgl. F i g. 1). Aus dieser Anlage ist der Steg in die in den F i g. 4 und 5 gezeigten Stellungen schwenkbar. Auf der Außenseite der Arme 21 sind konkave Eingriffsflächen 2!» ausgebildet, die mit einer entsprechend geformten Eingriffsfläche eines Abstandsstückes 26 in Eingriff bringbar sind, welches Abstandsstück auf einem Spannbolzen 28 gelagert ist. Das Abstandsstück 26 überträgt die von einer auf das freie Ende des Spannbolzens 28 aufgeschraubten Spannmutter ausgeübten Kräfte auf die Arme 21.

An dem freien Ende der Klemmbacke 15 sind Arme 31 mittels eines Schwenkbolzens 32 schwenkbar gelagert. Den Armen 31 ist in der in den Figuren dargestellten Weise ein Steg 33 zugeordnet, der in der F i g. 1 auf einer glatten Endfläche 34 der Klemmbacke 15 aufliegt.

Der Spannbolzen 28 erstreckt sich zwischen den Armen 21 der Klemmbacke 14 oberhalb des Steges 23 i.indurch und ist mit seinem gewindefreien Ende mittels eines Schwenkzapfens 30 schwenkbar zwischen den Armen 31 der Klemmbacke 15 gelagert. Weiterhin ist der Spannbolzen mit einer Sollbrucheinschnürung 35 versehen, die zum Bolzenbruch führt, wenn auf die Spannmutter 29 ein zu hohes Drehmoment aufgebracht wird. Um ein vollständiges öffnen der Rohrkupplung bei Bruch des Spannbolzens 28 zu verhindern, ist ein Fangkäfig 36 vorgesehen, in dessen Schlitzen 37 der Schwenkzapfen 30 geführt gleiten kann.

Die Arme 21 und 31 weisen einander zugewandte

geradlinige Endflächen 39 bzw. 41 auf. Die oberhalb des Spannbolzens liegenden Eckbereiche der geradlinigen Endflächen 39 und 41 sind mit der Bezugszahl 44 belegt.

Wirkungsweise der Kupplung:

Nach Umlegen der Rohrkupplung um die zu kuppelnden Rohre liegen die Stege 23 und 33 auf den Endflächen 24 bzw. 34 der Klemmbacken auf. Daher wirken die beim Spannen der Spannmutter durch die Arme 21 und 31 auf die Klemmbacken 14 bzw. 15 ausgeübten Kräfte in Richtung der auf den Schwenkbolzen 22 und 32 dargestellten Pfeile 42 bzw. 43. Diese Kräfte resultieren aus dem Bestreben der Arme 21 und 31, zusammen mit den Stegen 23 bzw. 33 auf den Endflächen 24 und 34 zu verschwenken, und dem unmittelbaren Zug in Richtung der Achse des Spannbolzens 28. Es ist zu beachten, daß diese Kräfte durch relativ schwache Abschnitte der Klemmbacken übertragen werden.

Ein weiteres Anziehen der Spannmutter 27 in Riehtung auf den Schwenkzapfen 30 führt dazu, daß sich die Arme zunächst mit den oberhalb des Spannbolzens liegenden Eckbereichen 44 berühren, wie dies in der F i g. 4 dargestellt ist. Bei der Berührung der Eckbereiche ist noch nicht das eigentliche Schließdrehmoment auf die Spannmutfci' 27 aufgebracht worden. Bei weiterem Spannen der Spannmutter 27 setzt eine Schwenkbewegung der Arme um die Eckbereiche 44 ein, so daß die Stege 23 und 33 beginnen, sich in einer Schwenkbewegung von den Endflächen 24 und 34 der Klemmbakken 14 und 15 abzuheben, wobei die Richtungen der au die Klemmbacken 14 und 15 wirkenden Kräfte durd die Pfeile 45 bzw. 46 angegeben sind. Das konvexe Ab Standsstück 26 gleitet bei dieser Bewegung an den ent sprechend geformten Eingriffsflächen 25 der Arme 21 um den Spannbolzen 28 ausgerichtet zu halten.

Sobald das endgültige Schließdrehmoment erreich ist, berühren sich die geradlinigen Endflächen 39, 4i längs Berührlinien, die sich (wie die F i g. 5 zeigt) in wesentlichen senkrecht zur Achse des Spannbolzens 2! erstrecken. Die Stege 23 und 33 sind gegenüber der Endflächen 24 und 34 mit einem größeren Schwenk winkel verschwenkt und die auf die Klemmbacken \< und 15 ausgeübten Kräfte wirken in Richtung der Pfeil« 47 und 48, d. h. parallel zur Achse des Spannbolzens 28 Jetzt werden die Kräfte auf verhältnismäßig kräftif ausgebildete Teile der Klemmbacken ausgeübt, so dai diese gegen Zerstörung geschützt sind. Wird auf di< Spannmutter 27 ein das angestrebte Schließmomen der Rohrkupplung übersteigendes Drehmoment aufgc bracht, wird dieses zunächst von den Armen 21 und 3! aufgenommen, die sich längs der geradlinigen Endflä chen aneinander abstützen können. Wird das Drehmo ment so groß, daß eine Verformung oder ein Bruch de Arme möglich wird, bricht die Sollbrucheinschnürunj 35.

Die aus den Armen 21 und 31 und den Stegen 2. bzw. 33 bestehenden Spannglieder können einstückig! Stanzwerkstücke sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Rohrkupplung mit einer ersten und einer zweiten halbkreisförmigen Klemmbacke, die an ihren einen Enden schwenkbar an einem Verbindungsstück angelenkt sind und an ihren anderen Enden jeweils zwei auf Abstand gehaltene Arme mit einander zugewandten geradlinigen Endflächen tragen, mit einem sich zwischen den Armen eines jeden Paares erstreckenden Spannbolzen, der an einem Ende mittels eines Schwenkzapfen schwenkbar zwischen den Armen der ersten Klemmbacke gelagert ist und dessen anderes Ende sich über die Arme dei zweiten Klemmbacke hinaus erstreckt, mit einem auf dem Bolzen gelagerten Abstandsitück, das mit einer konkaven Eingriffsfiäche mit entsprechend geformten Eingriffsflächen auf der Außenseite der Arme der zweiten Klemmbacke in Eingriff bringbar ist, und mit einer auf einem Gewindeabschnitt des Spannbolzens aufschraubbaren Spannmutter, die mit einer ringförmigen und von der konkaven Eingriffsfläche des Abstandsstückes tbgewandten Eingriffsfläche auf diesem aufsitzen kann, derart, daß bei Drehung der Spannmutter in Spannrichtung diese das Abstandsstück und die Arme der zweiten Klemmbacke beaufschlagt und die Arme der beiden Klemmbacken aufeinander zu bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme der beiden Klemmbacken (14,15) jeweils mitlels eines Schwenkbolzens (22, 32) schwenkbar mit dem Ende der zugeordneten Klemmbacke verbundene gesondert gefertigte Armglieder (21, 2t; 31, 31) sind, die jeweils durch einen flachen unterhalb des Spannbolzens (28) sich erstreckenden Steg (23, 33) miteinander verbunden sind, und daß den von dem Spannbolzen (28) abgewandten Seiten der Stege glatte Endflächen (24, 34) der Klemmbacken (14, 15) zugeordnet sind, auf denen die Stege bei Beginn des Spannvorgangs aufliegen, und daß die einander zugewandten geradlinigen Endflächen (39, 41) so auf den Armen (21, 21; 31, 31) angeordnet sind, daß bei Spannen der Spannmutter (27) und damit bei Annäherung der Arme sich diese zunächst mit den oberhalb des Spaunbolzens (28) liegenden Eckbereichen (44) berühren und danach die Stege (23, 33) bezüglich der zugeordneten Endflächen (24, 34) der Klemmbacken (14, 15) und die Arme um die Eckbereiche (44) verschwenken, bis die geradlinigen Endflächen (39, 41) sich längs Berührlinien berühren, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Spannbolzens (28) erstrecken.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbolzen (28) eine Sollbrucheinschnürung (35) aufweist und den freien Enden der Arme (21, 21; 31, 31) ein an sich bekannter Fangkäfig (36) zugeordnet ist, der die Arme und damit die Klemmbacken (14,15) bei Bruch der Spannschraube (28) in halbgeschlossener Stellung hält.

3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, da- f*⁰ durch gekennzeichnet, daß die Arme (21, 21; 31, 31) und Stege (23; 33) einstückige Stanzwerkstücke sind.