DE2555179C3 - Axialzugentlastungsschelle für eine Verbindung von Rohren - Google Patents
Axialzugentlastungsschelle für eine Verbindung von RohrenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L21/00—Joints with sleeve or socket
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialzugentlastungsschelle für eine Verbindung von Rohren, bei der
beiderseits der Rchrverbiindungsstelle je eine Spannschelle das jeweilige Rohr umgibt und beide Spannschellen axial verbunden sind, und wobei zur Erhöhung
der Axialzugfestigkeit bei höheren Drücken an jedem Spannschellenband Vorrichtungen mit Krallen auf der
Innenseite vorgesehen sind.
Bei einer bekannten Axialzugentlastungsschelle dieser Art (DE-Gbm 19 69 856) sind die Spannschellen
durch Spannbolzen verbunden. Die Enden der Spannbolzen greifen an auf dem Umfang beider Rohre verteilt
angeordneten Schellen-Zwischenstücken aus. Diese bilden Widerlager für sich mit der gegenüberliegenden
Flanke an der Rohrwanduing abstützende, selbständige
Klemmkeile, deren dickeres Ende der Rohrverbindungsstelle zugekehrt ist. Die Klemmkeile sind auf ihrer
Unterseite mit sägezahnförmigen Zacken versehen.
Eine derart ausgebildete Axialzugentlastungsschelle hat 7,war den Vorteil, daß ein durch entsprechende
Kräfte verursachtes Auseinanderwandern der beiden Rohre zu einer Erhöhung der Klemmkeilkraft führt, da
die von der Verbindungssiellenseite her eingetriebenen
Keile in Richtung der stärkeren Klemmkeilwirkung belastet bzw. verschoben werden. Da aber zwischen die
Schellenbandabschnitte Zwischenstücke gesetzt werden müssen und zusätzliche Klemmkeile vorhanden sind, ist
die Vorrichtung schwierig ;tu montieren und aufwendig. Dies gilt in erhöhtem MaBe, wenn zur Erhöhung der
Klemmflächen mehr als zwei Zwischenstücke und Kiemmteile angewendet werden sollen. Außerdem
haben die Schraubbolzen entsprechend der Dicke des Klemmkeils einen verhältnismäßig großen Abstand
vom Rohr, so daß erhebliche Biegemomente auftreten. Ferner läßt sich eine Schellengröße nur für geringfügig
unterschiedliche Rohrdurch messer anwenden.
Eine andere bekannte Axialzugentlastungsschelle (DE-OS 20 61453) ist für Muffenrohrverbindungen
konzipiert und besitzt nmr auf der einen Seite der Rohrverbindungsstelle eine Spannschelle aus Metall, die
für den Kraftschluß zvdschen Einsteckrohr und
Klemmschelle auf der Innenseite eine Profilierung von vorzugsweise dreieckigem Querschnitt mit gegen das
Einsteckrohr gerichteten Dreieckspitzen aufweist An die Spannschelle schließt sich einstückig ein geschlosse ner Ringkragen und darauffolgend ein zylindrischer
Ansatz an, der durch einen eingezogenen Kragen abgeschlossen wird, der auf der anderen Seite der
Rohrverbindungsstelle die Muffenerweiterung des anderen Rohres formschlüssig hintergreift Diese Vorrich-
tung ist in Umfangsrichtun.g geteilt und sowohl auf der Seite der Spannschelle wie auf der Seite des
eingezogenen Kragens durch Schrauben verbindbar. Sie besteht zwar aus verhältnismäßig wenig Einzelteilen,
benötigt jedoch eine sehr hohe Klemmkraft, wenn sie
auch Überdrücken standhalten soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialzugentlastungsschelle der eingangs beschriebenen
Art anzugeben, die einen einfachen Aufbau aufweist und dennoch hohen Zugkräften standhält
Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Krallen an einteilig aus den verwindungssteif
ausgebildeten Spannschellenbändern abgebogenen Wandteilen ausgebildet sind, die in Rohr-Axialebenen
schräg zu einer Rohr-Radialebene stehen, wobei
JS zumindest einige Wandteile an einem Spannschellenband entgegengesetit schräg zu Wandteilen am
anderen Spannschellenband verlaufen und zueinander hin geneigt sind.
keile und Zwischenstücke sowie deren Montage. Die Krallen, die je nach dem Roh.-mateniH z. B. Gußeisen,
Stahl oder Steinzeug, entsprechend hart gemacht werden können, z. B. durch Einsatzhärtung, greifen über
den Umfang verteilt in das Rohrmaterial ein und geben
so den Spannschellenbändern einen sicheren Halt auf
der Rohraußenseite. Wenn sich die Rohre unter dem Einfluß des Innendrucks axial auseinander bewegen
sollten, staucht sich das Rohrmaterial vor den Krallen auf, so daß sich den Krallen ein erhöhter Widerstand
so entgegensetzt und die Ajrialbewegung zum Stillstand
kommt. Bei sehr hohen Axialkräften richten sich die Wandteile, an denen die Krallen ausgebildet sind, gegen
die Vorspannungskraft der Spannschellenbänder, gegebenenfalls bis in die Radialebene auf, so daß sich die radial wirkende Spannkraft erhöht. Wenn hierbei eine bleibende Drehung des Spannschellenbandes auftritt,
locken sich nach dem Verschwinden des Überdrucks dennoch nicht die Verbindung, w°il auch die Krallen
ihre aufgerichtete Lage beibehalten. Die Krallen sind einteilig mit dem Spannschellenband hergestellt, wobei
das Spannschellenband gleichzeitig mit den Krallen gestanzt werden kann, Diefi erleichtert die Herstellung,
Mit besonderem Vorteil bilden die Krallen an einem Rand oder an beiden Rändern des Spannschellenbandes
π', einen Kranz. Der Kranz trägt zu einer Versteifung des
Bandes bei und ergibt eine axial äußere Lage der Krallen, so daß man mit wenigen Krallen auskommt und
gleichzeitig das durch die Axialkräfte auf das Spann-
schellenband ausgeübte Torsionsmomeni in Radialkräfte
umformt, die den Krallen einen noch höheren Halt geben. Bei zwei Kränzen wird außerdem die Auflage
des Spannschellenbandes auf dem Rohr verbessert.
Vorzugsweise stehen die Krallen an jedem Spannschellenband entgegengesetzt schräg zueinander. Dies
vereinfacht die Montage, da die Lage des Spannschellenbandes in bezug auf die Richtung der Schrägstellung
der Krallen nicht berücksichvigt zu werden braucht
Zweckmäßigerweise haben die Krallen im Radialschnitt etwa dreieckigen Querschnitt Auf diese Weise
erhält man Krallen mit scharfer Spitze, die sich leicht stanzen lassen.
Mit besonderem Vorteil sind die Verbindungselemente zwischen den Spannschellen biegesteif ausgebildet,
beispielsweise als Stangen mit einem Winkelprofil. Diese Verbindungselemente halten nicht nur hohen
Zugkräften, sondern auch hohen Biegekräften stand, insbesondere bei Rohrabzweigungen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Rohrverbindung mit einer Axialzugentlastungsschelle nach der
Erfindung im Maßstab von etwa 1 :1 und
Fig.2 die Schnittansicht A-A nach Fig. 1 in etwas
größerem Maßstab.
Nach F i g. 1 sind zwei mit ihren Enden aneinanderstoßende Rohre 1 und 2 durch eine herkömmliche, die
Enden der Rohre überlappende Breitbandschelle 3 verbunden. Auf der Innenseite der Breitbandschelle 3 ist
eine (in der Zeichnung nicht sichtbare) elastische Dichtungshülle vorgesehen, die ebenfalls beide Rohrenden
übergreift
Die Rohrverbindung soll einem Innendruck von etwa 5 atü bei einem Rohrinnendurchmesser von etwa
100 mm standhalten. Hierbei können sehr hohe Axialkräfte auftreten, die bestrebt sind, die Rohre 1 und
2 zu trennen. Ferner sind die inneren Druckkräfte bestrebt, die Rohre an der Verbindungsstelle zu
verbiegen bzw. abzuwinkein, so daß sie seitlich ausweichen.
Sowohl das Trennen als auch das Verbiegen der Rohre wird durch eine die Verbindungsstelle übergreifende
Axialzugentlastungsschelle verhindert. Diese weist eine das eine Rohr 1 umgebende Spannschelle mit
einem aus drei Teilen 4 gebildeten Spmnschellenband 5
und eine das andere Rohr 2 umgebende Spannschelle mit einem ebenfalls aus drei Teilen 4 gebildeten
Spannschellenband S auf. Die Spannkraft der Spannschellenbänder 5 wird durdi Schrauben 6 und Muttern 7
aufgebracht, die über radiale Flansche 8 an den Enden der Spannsnhellenbandteile 4 auf diese einwirken. Die
Schrauben 6 durchsetzen nicht nur Bohrungen in den Flanschen 8, sondern auch Bohrungen an den Enden von
drei L-förmig profilierten Verbindungsstangen 9 aus Stahl zwischen den zu beiden Seiten der Rohrverbindungsstelle
bzw. der Breitbandschelle 3 angeordneten Spannschellen. Die dritte Verbindungsstange befindet
sich auf der in F i g. 1 nicht sichtbaren Seite der Rohre 1 und 2. Die Verbindungsstangen haben einen Abstand
von etwa 120° auf dem Umfang der Rohre. Entsprechendes gilt für die drei Spannsche'lenbandteile 4. Diese
umfangssymmetrische Aufteilung der Spannschellenbänder 5 und Anordnung der Verbindungsstangen 9
stellt sicher, daß die Rohre 1 und 2 an der
ίο Verbindungsstelle nicht quer zu ihrer Längsrichtung
ausweichen bzw. abgewinkelt werden können, wie dies bei Spannschellenbändern mit gewindestangenartigen
Spannbolzen der Fall sein kann, wenn das durch die Rohre geleitete Fluid einen entsprechend hohen Druck
aufweist. Die Profilierung der Verbindungsstangen 9 ergibt eine zusätzliche Versteifung der Verbindungsstelle
gegen unsymmetrische radiale Kräfte.
Die Spannschellenbänder 5 sind am Rand mit nach innen flanschartig abgebogenen, sägezahnförmigen,
gleichschenkligen Krauen 10 versehen, die abwechselnd
in entgegengesetzter Richtung relativ zu einer Rohr-Radialebene in ihrer Rohr-Axialeben.; um einen Winkel
α von etwa 10 geneigt sind bzw. schrägstel.en, wie es die
den Schnitt A-A von Fig. 1 darstellende Fi g. 2 in
größerem Maßstab deutlicher zeigt.
Die Spannschellenbänder 5 bestehen aus einsatzgehärteter:: Stahl, so daß die Krallen 10 mit ihren Spitzen
selbst in hartes Rohrmaterial eindringen und auf diese Weise hohen Axialkräften, die bestrebt sind, die Rohre 1
.■o und 2 an der Verbindungsstelle zu trennen, ohne
durchzurutschen, standhalten. Wenn höhere Axialkräfte in Richtung der Pfeile 11 und 12 auftreten als es der
Biegefestigkeit der Krallen 10 entspricht, richten sich die zur Verbindungsstelle bzw. der Breitbandschelle 3
hin geneigten Krallen 10 gegen die durch den Pfeil 13 angedeutete Spannkraft auf, so daß sich der radiale
Druck auf diese Krallen 10 erhöht und damit der Halt dieser Krallen 10 am Rohr verbessert. Obwohl es im
Hinblick auf die Verbesserung der Klemmwirkung der Spannschellenbänder 5 günstiger sein kann, alle Krallen
10 eines Spannschellenbandes 5 in der gleichen Richtung schrägzustellen, hat die abwechselnd entgegengesetzte
Neigung der Krallen 10 eines Spannschellenbandes den Vorteil, daß bei der Montage der
Spannschellenbänder 5 nicht die Richtung de' Schrägstellung der Krallen 10 beachtet zu werden braucht.
Hierbei ist es jedoch auch möglich, bei jedem Spannschellenband 5 die Krallen 10 am einen Rand des
Bandes 5 in der einen Axialrichtung, vorzugsweise nach außen in bezug auf die radiale Mittelebene des Bandes,
und die Krallen 10 am anderen Rand desselben Bandes 5 in der entgegengesetzten Richtung schrägzustellen.
Das hauptsächliche Anwendungsgebiet dieser Axial· zugentlastungsschellen sind muffenlose Rohrverbindun-
Yi gen, v/ie Klemmverbindungen oder Flanschverbindungen
mit Überwurfring. Sie sind jedoch auch für Muffenverbindungen geeignet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Axialzugentlastungssenelle for eine Verbindung
von Rohren, bei der beiderseits der Rohrverbindungsstelle je eine Spannschelle das jeweilige Rohr
umgibt und beide Spannschellen axial verbunden sind, und wobei zur Erhöhung der Axialzugfestigkeit
bei höheren Drücken an jedem Spannschellenband Vorrichtungen mit Krallen auf der Innenseite
vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallen (10) an einteilig aus den verwindungssteif ausgebildeten Spannschellenbändern (5)
abgebogenen Wandteilen ausgebildet sind, die in Rohr-Axialebenen schräg zu einer Rohr-Radialebene stehen, wobei zumindest einige Wandteile an
einem Spannschellenband entgegengesetzt schräg zu Wandteilen am anderen Spannschellenband
verlaufen und zueinander hin geneigt sind.
2. Schelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallen (10) an einem Rand oder an
beiden Rändern des Spannschellenbandes (5) einen Kranz bilden.
3. Schelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Spannschellenband (S)
entgegengesetzt schräg zueinander stehende Krallen (10) aufweist
4. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallen (10) im
Radialschnitt etwa dreieckigen Querschnitt haben.
5. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (9) zwischen den Spannschellen (5, 6, 7)
biegesteif ausgebildet sind.
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DE2555179B2 DE2555179B2 (de) | 1977-12-22 |
DE2555179C3 true DE2555179C3 (de) | 1978-08-17 |
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ID=5963813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1975-12-08 DE DE19752555179 patent/DE2555179C3/de not_active Expired
-
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Also Published As
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