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Haltering, insbesondere für Flanschverbindungen
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Die Erfindung bezieht sich auf einen,großen Belastungen ausgesetzten
Haltering, wie etwa einen Sicherungsring für Hochdruck-Flanschverbindungen und dgl.
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Sogenannte Halte- oder Sicherungsringe werden häufig für Flanschverbindungen
von unter Druck stehenden Rohren verwendet. Dazu sind im Außenmantel der zu verbindenden
Rohre in einem bestimmten Abstand von den Rohrenden umlaufende Nuten ausgebildet,
in welche aus einem oder mehreren Teilen bestehende Sicherungsringe elngelegt werden.
Dabei ragt der Sicherungsring teilweise aus der Nut heraus, wobei dieser herausragende
Abschnitt mittels einer entsprechenden Nut oder Aussparung eines Klemmflansches
gefaßt wird.
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Gewöhnlicherweise besteht der Sicherungsring aus einem oder zwei Bauteilen,
wobei der Ring, wenn er lediglich aus einem Bauteil besteht, zur Erleichterung des
Einsetzens in die Nut eine Öffnung aufweist. Beim Aufsetzen des Rings wird dieser
zuvor aufgeweitet, bis er über das in Frage kommende Rohrende geschoben und in die
Nut eingelegt werden kann, in welche der Ring aufgrund seiner Elastizität einschnappt
und dabei seine ursprüngliche Gestalt wiener einnimmt.
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In Rohren mit einem großen Durchmesser kann dieses Aufziehen des Sicherungsrings
ohne große Schwierigkeit vorgenommen werden, wohingegen bei Rohren mit kleinerem
Durchmesser Schwierigkeiten auftreten. Die zur Öffnung und Aufweitung des Rings
erforderliche Kraft wächst nämlich schnell mit der Verringerung des Rohrdurchmessers
~was schließlich eine ausreichende Aufweitung des Rings von Hand oftmals unmöglich
macht. Darüberhinaus wird der Ring oftmals bis zu einem solchen Ausmaß deformiert,
daß er nicht mehr in seine ursprüngliche Gestalt nach Einlegen in die Nut zurückkehrt.
In so einem Fall ragt der Ring an einigen Stellen um mehr als die Halfte seiner
Dicke, manchmal sogar um seine ganze Dicke heraus, wodurch die durch den Klemmflansch
aufgebrachte
Last den Bruch und sogar den Ausfall des Rings bedingen
kann.
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Die Nachteile werden im wesentlichen durch einen Sicherungsring behoben,
welcher aus einer spiralförmigen Feder mit Ringsegmenten auf beispielsweise Metallkügelchen
besteht, welche die auf den Sicherungsring wirkenden Kräfte aufnehmen. Die Feder
hält die Ringsegmente auf den Metallkügelchen in der Rohrnut und die Elastizität
der Feder ermöglicht die schnelle und leichte Montage.
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Trotz dieser Vorteile ist mit diesem bekannten Sicherungsring ein
schwerwiegender Nachteil verbunden. Flanschverbindungen mit derartigen Sicherungsringen
werden häufig unter Bedingungen eingesetzt, wo starke Korrosionserscheinungen auftreten,
wie etwa in der Schiffahrt. Die Korrosionswirkung auf die Feder wird dabei aus dem
Grund vergrößert, weil die Feder bei Verwendung in einer Flanschverbindung unter
Spannung steht und auf diese Weise unter entsprechenden Einsatzbedingungen sogar
innerhalb eines Jahres vollkommen korrodiert sein kann. Dies hat ein Lösen der Flanschverbindung
zur Folge, wodurch der Innendruck die Rohrenden ein wenig auseinanderdrückt und
somit ein Leck entsteht. Aufgrund von auftretenden Schwingungen wird die Flanschverbindung
bald gelöst sein.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Haltering
für Flanschverbindungen der oben angegebenen Art zu schaffen, welcher bei gleich
schneller und einfacher Montage , wie der mit der Feder ausgerüstete Sicherungsring,wesentlich
weniger korrosionsanfällig ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Haltering der eingangs
erwähnten Art gelöst durch eine Vielzahl von starken, metallischen und die auf die
Haltevorrichtung wirkenden Kräfte aufnehmenden Halteteilen, welche einstückig miteinander
durch dünne und metallische Zwischenteile verbunden sind. Die gegenüber den
Halteteilen
dünneren Zwischenteile ermöglichen in vorteilhafter Weise ein Biegen des Halterings.
Die die Halteteile verbindenden Zwischenteile sind so dünn ausgebildet, daß der
Haltering von Hand gebogen werden kann.
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Somit kann der Haltering in Form einer Stange hergestellt werden,
welche entsprechend der Größe der zu verbindenden Rohre geschnitten und gebogen
werden kann. Die Länge und die Dicke der einzelnen Halteteile und die Länge der
Zwischenteile definieren einen minimalen Krümmungsradius, wenn die Innenkanten der
Halteteile sich einander berühren. Durch Biegen des Halterings in dieser Weise erzielt
man eine gleichmäßige Kreisform und es kann der Haltering so für verschiedene Rohrdurchmesser
von Standardgrößen vordimensioniert werden.
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Durch eine exzentrische Anordnung der Zwischenteile in bezug auf die
Halteteile kann der Haltering abhängig vom Betrag der Exzentrizität auf verschiedene
Durchmesser gebogen werden.
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Die massiven Halteteile weisen vorteilhaft einen kreisförmigen oder
rechteckförmigen oder hexagonalen Querschnitt auf. Ein Vorteil der letzteren Ausbildungen,
insbesondere der rechteckförmigen Ausbildung, besteht darin, daß die exakte Stellung
der in den Rohren zu bildenden Nut leichter bestimmt und in der Praxis durchgeführt
werden kann.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der
Zeichnung beschrieben. Es zeigt Figur 1 den Haltering vor Biegung, Figur 2 den zur
Verwendung in einer Flanschverbindung zurecht gebogenen Haltering,
Figur
3 den Haltering in einer Flanschverbindung.
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Der erfindungsgemäße Haltering wird vorteilhafterweise in Stangenform
hergestellt, wie aus Figur 1 ersichtlich ist.
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Die dickeren Teile bilden die eigentlichen Halteteile 1, welche die
in der Flanschverbindung wirkenden Kräfte aufnehmen.
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Diese Halteteile sind aus einem festen Metall massiv aufgebaut.
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Gemäß der Zeichnung besitzen die Halteteile 1 einen kreisförmigen
Querschnitt. Wie bereits erwähnt, kann insbesondere eine rechteckförmige Querschnittsform
oder eine hexagonale Querschnittsform vorgesehen sein.
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Die Halteteile 1 sind durch dünnere Teile 2 miteinander verbunden,
die derart dünn ausgebildet sind, daß der Haltering ohne Schwieriokeit von Hand
gebogen werden kann. Die Zwischenteile 2 bestehen aus dem gleichen Material wie
die Halteteile 1 und sind mit den Halteteilen 1 einstückig ausgebildet. Der kleinste
Kurvenradius zu dem der Haltering gebogen werden kann, wird durch die Länge a und
den Durchmesser d der Halteteile 1 und durch die Länge b der Zwischenteile 2 bestimmt.
Mit den obigen Angaben berechnet sich der minimale Kurvenradius rmin als: a~d 2b
Die obige Formel setzt voraus, daß die Zwischenteile 2 zentral in bezug auf die
Halteteile 1 angeordnet sind. Bei einer zentrischen Anordnung der Zwischenteile
2 in bezug auf die Halteteile 1 kann der Haltering exakt zu einer Kreisform gebogen
werden, deren Krümmungsradius zwischen zwei durch den Betrag der Exzentrizität bestimmten
Grenzen variiert.
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In derzeichnung sind die Halteteile in zylindrischer Form ausgebildet
dargestellt. Zur Vergrößerung der KOntaktfläche
zwischen dem Haltering
und der Nut kann die Krümmung des Rohrumfanges bei Bildung der Halteteile berücksichtigt
werden.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Halteteile leicht oval
oder spulenförmig auszubilden. Falls die Halteteile jedoch nur klein genug gemacht
werden, ist eine zylindrische oder parallelepipedische Form voll zufriedenstellend,
wobei diese Formen zudem am leichtesten hergestellt werden können.
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L e e rse i t e