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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft ein Spannmittel für Dicht- und Spannköpfe zum
einseitigen Verschließen und Halten von abzudrückenden Hohlkörpern, insbesondere
von Rohren, welches aus einer zylindrischen, elastischen Dichtmanschette und einem
an deren inneren Umfang angeordneten Klemmteil aus einer Vielzahl von durch Spalte
voneinander getrennten, gegen Federkraft gegeneinander driickbaren Stäben aus einem
gegenüber dem Manschettenwerkstoff härteren Werkstoff besteht, wobei die Spalte
in ihrer gesamten Länge von im Querschnitt etwa T-förmigen, leistenartigen Zwischenstücken
zur Dichtmanschette hin abgedeckt sind.
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Derartige Spannmittel werden in Dicht- und Spannköpfen verwendet,
wie sie beispielsweise durch die DE-PS 1 216 633 bekannt geworden sind. Die DE-PS
1 268 458 und 1 675 355 zeigen verschiedene Ausführungen der Spannmittel, wie sie
in der Vergangenheit häufig und mit gutem Erfolg eingesetzt worden sind.
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Auf Grund der allgemeinen Weiterentwicklung der Technik und der immer
höheren Anforderungen, insbesondere an die Festigkeit der Rohre, sind in den letzten
Jahren die Prüfdrücke ständig gestiegen, so daß sie heute bei etwa 1250 bar und
mehr liegen. Für die Zukunft sind noch höhere Drücke zu erwarten. Dies hat zur Folge,
daß in zunehmendem Maße bei derartigen Spanrimitteln Schwierigkeiten dadurch auftreten,
daß sich der Manschettenwerkstoff unter Einwirkung dieser extrem hohen Drücke in
radialer Richtung von außen nach innen in die Spalte zwischen den Stäben eindrückt.
Der Manschettenwerkstoff wird an diesen Stellen nach relativ kurzer Zeit beschädigt
und die Spann- und Dichtwirkung geht verloren.
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Bei einem bekannten Spannmittel der eingangs genannten Art (DE-PS
1 922 497) hat man bereits versucht, die Spalte zwischen den Stäben durch T-förmige
Profile abzudecken, die mit ihren Stegen in den Spalt hinein sich erstrecken und
mit ihren plattenartigen Köpfen den Manschettenwerkstoff daran hindern sollen, in
die Spalte einzudringen. Diese T-förmigen> leistenartigen Zwischenstücke besitzen
eine nur sehr geringe Wanddicke und werden nicht in der Lage sein, den extrem hohen
Druckmitteldrücken standzuhalten. Sie werden sich derart verformen, daß ihre Stege
tiefer als vorgesehen in die Spalte zwischen den Stäben eindringen, was zur Folge
hat, daß sich die Ränder der plattenartigen dünnen Oberteile von den Oberseiten
der benachbarten Stäbe abheben und in den so entstehenden Zwischenraum der Manschettenwerkstoff
eindringen kann. Dieser wird folglich genauso wie bei den herkömmlichen Spannmitteln
zerstört.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannmittel für Dicht-
und Spannköpfe der eingangs genannten Art zu schaffen, dem die vorstehend behandelten
Nachteile nicht anhaften, sondern das auch bei extrem hohen Druckmitteldrücken zuverlässig
das Eindringen von Manschettenwerkstoff in die Spalte zwischen den einzelnen Stäben
verhindert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abmessungen,
die Querschnittsform, die Lage und der Werkstoff der in die Spalte hineinragenden
Stege der Zwischenstücke den Stäben des Klemmteils entsprechen,und das die Spalte
abdeckende Oberteil der Zwischenstücke im Querschnitt pilzkopfartig gewölbt ausgebildet
ist.
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Hierdurch wird vor allem erreicht, daß die Zwischenstücke nicht mehr
vom Druckmitteldruck derart deformiert werden können, daß sich Spalte bilden, in
die hinein der Manschettenwerkstoff sich verformen kann. Dies wird in vorteilhafter
Weise einmal durch die größeren Abmessungen, die stabilere Querschnittsform und
den
festeren Werkstoff erreicht, aber auch durch die besondere Lage der Zwischenstücke,
die es ihnen erlaubt, sich selbst genauso auf der äußeren Wandung des abzudrückenden
Hohlkörpers abzustützen wie die Stäbe selbst. Ein weiteres Hineindrücken der Zwischenstücke
in die Spalte zwischen den Stäben unter Deformierung der die Spalte abdeckenden
Zwischenstückoberteile ist daher bei dem erfindungsgemäßen Spannmittel nicht möglich.
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Da die abdeckenden Oberteile außerdem pilzkopfartig gewölbt ausgebildet
sind und infolgedessen eine sehr stabile Querschnittsform besitzen, ist selbst dann
ein tieferes Eindrücken in die Spalte zwischen den Stäben nicht möglich, wenn die
Zwischenstücke aus irgendwelchen Gründen, z.B. wegen Unregelmäßigkeiten des abzudrückenden
Hohlkörpers, nicht fest auf dessen Außenwand aufruhen. Außerdem hat die gewölbte
Ausbildung der Zwischenstückoberteile den Vorteil, daß Verschiebungen der Zwischenstücke
und damit auch der Stäbe in Umfangsrichtung weitgehend vermieden werden, da die
Zwischenstückoberteile in bei der Herstellung der Manschette eingearbeitete Vertiefungen
eingelegt werden und von diesen in der vorgesehenen Position gehalten werden.
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Der auf die erfindungsgemäße Weise erzielte zuverlässige Verschluß
der Spalte zur Dichtmanschette hin hat den weiteren wesentlichen Vorteil, daß man
als Manschettenwerkstoff besonders alterungsbeständige Elastomere verwenden kann,
die man sonst wegen der ihnen eigenen größeren Weichheit nicht verwenden konnte,
sondern auf weniger alterungsbeständige Elastomere zurückgreifen mußte, weil diese
weniger weich waren und damit nicht so schnell in vorhandene Spalte eindrangenO
Die nun verwendbaren weicheren Elastomere bieten auch eine bessere Abdichtung und
er~ lauben einen größeren Spannbereich für die einzelnen Manschettengrößen
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzen die auf den Stäben aufliegenden
Unterseiten des Oberteils der Zwischenstücke eine den Oberseiten der Stäbe angepaßte
Neigung und die Randkantendes Oberteils der Zwischenstücke liegen fest auf den Oberseiten
der Stäbe auf. Hierdurch wird jede Tendenz zum Abheben des Zwischenstückoberteils
vermieden und insbesondere dafür gesorgt, daß sich zwischen den Randkanten desselben
und den Oberflächen der benachbarten Stäbe kein Spalt bildet, in den hinein der
Manschettenwerkstoff gedrückt werden könnte.
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Die Randkanten dienen als Dichtlippen und sie werden von dem Manschettenwerkstoff
selbst auf die Stäbe gedrückt.
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Im allgemeinen ist es ratsam, die den abzudrückenden Hohlkörpern zugekehrten
Innenflächen der Zwischenstücke und der Stäbe mit einem verschleißfesten Belag zu
versehen. Dies erhöht die Lebensdauer der Spannmittel wesentlich, weil der beim
Einschieben und Herausziehen der abzudrückenden Hohlkörper auftretende Verschleiß
der Stäbe und Zwischenstücke auf diese Weise in Grenzen gehalten wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
dargestellt. Es zeigen: Figur 1 ein Spannmittel im Querschnitt; Figur 2 einen Schnitt
nach der Linie II-II der Figur 1.
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In Figur 1 ist mit 1 ein Rohr bezeichnet, welches mit Preßwasser auf
Dichtigkeit und Festigkeit geprüft werden soll. Zu diesem Zweck ist es an seinen
beiden Endabschnitten in Jeweils einen Dicht- und Spannkopf 2 eingeschoben, in dem
ein Spannmittel 3 gehalten ist, welches die Aufgabe hat, das Rohr 1 an seinen jeweiligen
Enden zu verschließen sowie das Rohr 1 und den jeweiligen Dicht- und Spannkopf 2
mechanisch fest miteinander zu verspannen, um ein Herunterschieben des D#cht- und
Spannkopfes 2 von dem Rohr 1 zu verhindern.
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Das Spannmittel 3 ist im Innern des Spann- und Dichtkopfes 2 angeordnet,
und zwar derart, daß sich zwischen beiden ein Ringraum 4 bildet, der mit Druckmittel
beaufschlagt wird, Das Spannmittel 3 besitzt eine Manschette 5 aus einem Elastomer,
die sich mit einer Dichtlippe 6 stirnseitig an der Aufnahmebohrung des Dicht- und
Spannkopfes 2 druckmitteldicht anlegt, was insbesondere in Figur 2 zu erkennen ist.
Die zylindrische Dichtmanschette 5 besitzt auf ihrer Innenseite eine Vielzahl von
auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Ausnehmungen, die in Rohrlängsrichtung nutenförmig
ausgebildet sind. In diese Ausnehmungen sind Zwischenstücke 7 eingeschoben, die
im Querschnitt pilzkopfartig gewölbte Oberteile 7a besitzen. Die Zwischenstücke
7 füllen Spalte aus, die zwischen Stäben 8 vorhanden sind, welche mit Abstand zueinander
gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet sind. Die mit 7b bezeichneten Randkanten
der Oberteile 7a der Zwischenstücke 7 liegen fest auf den mit 8a bezeichneten, der
Dichtmanschette 5 zugekehrten Oberseiten der Stäbe 8 auf, auf die sie unter Einwirkung
des Druckmitteldruckes im Raum 4 von der Dichtmanschette 5 aufgepreßt werden Die
Zwischenstücke 7 und die Stäbe 8 sind gegen Herausfallen durch einen Sicherungsdraht
9 gesichert, der durch Bohrungen der Zwischenstücke 7 und der Stäbe 8 hindurchgeführt
ist.
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Um anzudeuten, daß die dem Rohr 1 zugekehrten, mit 10 bezeichneten
Innenflächen der Zwischenstücke 7 und der Stäbe 8 mit einem verschleißfesten aber
auch griffigen Belag versehen sind, ist diese Fläche mit einer Zickzacklinie dargestellt.
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