DE2900678A1 - Schubsicherung fuer rohrverbindungen - Google Patents
Schubsicherung fuer rohrverbindungenInfo
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Description
Immendinger Gießerei und Maschinenfabrik Jackie & Co. in
Immendingen * ·ό '
Schubsicherung für Rohrverbindungen
Die Erfindung betrifft eine Schub sicherung zum Verbinden einer
Muffe und eines in die Muffe eingeschobenen Spitzendes
von gußeisernen oder duktilen Rohren, mit einem das Spitzende umfassenden Klemmring, der in wenigstens zwei Klemmring-
"5 segmente geteilt ist, welche je zwei Befestigungslaschen an
ihren Enden aufweisen und an diesen Befestigungslaschen durch Schrauben zu sauira enge spannt sind, und mit Halteteilen, welche
mi L den Klemmringsegmenten verbunden sind und einen Muffenteil
der Muffe hintergreifen, wobei der Krümmungsradius der Klemmringinnenseite in ungespanntem Zustand der Schubsicherung größer istVals der Krümmungsradius der Außenseite des.
Spitzendes bei im Rahmen von zulässigen Toleranzen maximal zulässigem Rohraußendurchmesser und wobei sich die Klemmringinnenseite
in Umfangsrichtung aus mehreren mit der Oberfläche des Spitzendes zusammenwirkenden sektorförmigen und gezahnten
Druckflächen zusammensetzt.
Um die Klemmwirkung einer Schubsicherung und die Reibung
zwischen den Klemmringsegmenten und dem Spitzende zu erhöhen,
ist es bekannt und gebräuchlich, die KlemmringSegmente auf
ihrer Innenseite mit mehreren in Achsrichtung der Schubsicherung nebeneinander liegenden und über den Umfang der Klemmringsegmente sich erstreckenden, durchgehenden Zahnreihen zu
versehen. Diese Zahnreihen wirken aber der angestrebten - 2 -
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Fähigkeit der Klemmringsegmente entgegen, sich beim Zusammenspannen
so durch Biegung zu verformen, daß sie bei vorkommenden Toleranzen von einem kleinsten bis zu einem größten JBohraußendurchmesser
des Spitzendes oder bei Abweichungen der Rohraußenform des Spitzendes vom genauen Kreisquerschnitt
nicht nur oder überwiegend an ihrem Scheitel gegen die Oberfläche des Spitzendes angepreßt werden, sondern möglichst
vollständig und gleichmäßig mit ihrer inneren Umfangsfläche an der Oberfläche des Spitzendes anliegen. Diesem Mangel begegnet
die aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 38 586
bekannte Schubsicherung der eingangs genannten Art. Bei dieser
Schubsicherung sind die Klemmringsegmente auf ihrer
Innenseite mit über den umfang verteilten und in Achsrichtung
der Schubsicherung gerichteten rinnenartigen Vertiefungen
versehen, die Einerseits bewußte Sollbiegestellen der Klemmringsegmente
darstellen und andererseits die Klemmringinnenseite in mehrere mit der Oberfläche des Spitzendes zusammenwirkende
sektorförmige Druckflächen unterteilen und die auf der Klemmringinnenseite angeordneten Zahnreihen an mehreren
Stellen unterbrechen. Diese Vertiefungen beziehungsweise
Unterbrechungen besitzen in Umfangsrichtung der Klemmringsegmente eine ausgeprägte Breite, so daß die Enden der Zahnabschnitte
einer Druckfläche einen wesentlichen Abstand von den Enden der Zahnabschnitte der benachbarten Druckflächen
aufweism. Zwar können sich aufgrund dieses Abstandes zwischen
den Enden der in Umfangsrichtung der Klemmringsegmente fluchtenden
Zahnabschnitte die Klemmringsegmente beim Anziehen
der Schrauben bewußt in den Sollbiegestellen biegen und Durchmesserschwankungen des Spitzendes innerhalb der vorkom-
- 3i-
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menden Toleranzgrenzen oder Unrundheiten der Oberflächenform
des Spitzendes anpassen«, Die Unterbrechung der über den Umfang
der Klemmringinnenseite sich erstreckenden Zahnreihen- durch die breiten Vertiefungen verringert allerdings·die mit Zähnen belegte
oder belegbare Gesamtdruckfläche der KlemmringSegmente, und
im Bereich dieser Vertiefungen kann Iceine Klemmvirkung und HaI-tekraft
auf das Spitzende übertragen werden.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Schubsicherung
zu schaffen, die die Spannkraft der Schrauben noch wirkungsvoller ausnutzt und eine noch höhere Klemmvirkung und
Haltekraft erbringt. Die erfindungsgemäße Ausbildung besteht in erster Linie darin, daß die Druckflächen eine Mehrzahl von Zahnrippen
mit einem entgegen der Zugrichtung in der Rohrverbindung
schräg geneigten Sägezahnprofil aufveisen und daß die Zahnrippen
jeveils einer Druckfläche mit ihren Enden bis an die Enden der Zahnrippen der benachbarten Druckflächen heranreichen und dabei
gegenüber den Zahnrippen der benachbarten Druckflächen in Achsrichtung
der Schubsicherung versetzt sind, vorzugsweise um die halbe Zahnteilung. Auf diese Weise wird erreicht, daß einerseits
die gesamte Klemmringinnenseite mit zähnen belegt ist und daß also die an der Oberfläche des Spitzendes angreifende gezahnte
Umfangsflache der bekannten Schubsicherung gleicher Klemmringgröße,
um denjenigen Umfangsflachenteil größer ist, der bei der
. bekannten Schubsicherung von der Mehrzahl der rinnen- oder muldenförmigen
Vertiefungen in Anspruch genommen wird, welche bei
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bekannten Schubsicherung die gezahnten Druckflächen mit einem
Um fangsabstand voneinander distanzieren. Andererseits können
sich dennoch die Klemmringsegmente,, weil die Enden der Zahnrippen
nicht aneinanderstoßen,sondern aufgrund der versetzten Anordnung das Ende jeweils einer Zahnrippe einer Druckfläche
vor der Zahnlücke zwischen zwei Zahnrippen einer benachbarten Druckfläche steht, an den Umfangsstellen im Bereich der
allein durch die versetzte Anordnung der Zahnrippen geschaffenen Unterbrechung zwischen den Zahnrippenenden bewußt in
erhöhtem Ausmaß beim Anziehen der Spannschrauben biegen und dadurch vollständig und gleichmäßig der Querschnittsform des
Spitzendes anpassen. Vor allem hat sich gezeigt, daß die versetzte Anordnung der Zahnrippen einer Druckfläche gegenüber
den Zahnrippen „der benachbarten Druckflächen hinsichtlich
V
der Krafteinwirkung und Kraftübertragung der in den Werkstoff des Spitzendes eindringenden Zahnspitzen weit günstiger und wirkungsvoller ist als die in Umfangsrichtung fluchtende Anordnung der Zahnabschnitte bei der bekannten Schubsicherung und, unterstützt durch die entgegen der Zugrichtung in der Rohrverbindung schräggeneigte Sägezahnform der Zahnrippen, zu einer enormen Klemmwirkung und Haltekraft der Schubsicherung führt. Vergleichsmessungen mit Schub sicherungen für die gleiche Rohrnennweite haben ergeben, daß die erfindungsgemäß ausgebildet et e Schubsicherung eine erheblich größere Reibung, Klemmwirkung und Haltekraft hat als die bekannte Schubsicherung. Da die Klemmringinnenseite nicht wie bei der bekannten Schubsicherung durch breite Lücken beziehungsweise Unterbre-
der Krafteinwirkung und Kraftübertragung der in den Werkstoff des Spitzendes eindringenden Zahnspitzen weit günstiger und wirkungsvoller ist als die in Umfangsrichtung fluchtende Anordnung der Zahnabschnitte bei der bekannten Schubsicherung und, unterstützt durch die entgegen der Zugrichtung in der Rohrverbindung schräggeneigte Sägezahnform der Zahnrippen, zu einer enormen Klemmwirkung und Haltekraft der Schubsicherung führt. Vergleichsmessungen mit Schub sicherungen für die gleiche Rohrnennweite haben ergeben, daß die erfindungsgemäß ausgebildet et e Schubsicherung eine erheblich größere Reibung, Klemmwirkung und Haltekraft hat als die bekannte Schubsicherung. Da die Klemmringinnenseite nicht wie bei der bekannten Schubsicherung durch breite Lücken beziehungsweise Unterbre-
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chungen in den Zahnreihen verursachende Vertiefungen, sondern
ohne solche ungezahnten Umfangsflachenteile in sektorförmige
Druckflachen beziehungsweise Zahnfelder unterteilt ist, kann
ohne Einbuße an gezahnter Gesamtfläche eine Unterteilung in eine größere Anzahl von Druckflächen beziehungsweise Zahnfeldern
als bei der bekannten Schubsicherung vorgesehen werden,
wodurch die Anpassungsfähigkeit der KlemmringSegmente an
Unrundheiten oder Durchmesserschwankungen des Spitzendes verbessert
wird. Dies wiederum erlaubt es, innerhalb der einzel- nen sektorförmigen Druckflächen die Anzahl der an sich zu einer
Erhöhung der Biegesteifigkeit der Klemmringsegmente führenden
Zahnrippen zu erhöhen und damit die Haftreibung der
Schubsicherung weiter zu steigern· Bei KlemmringSegmenten mit
mehreren nebeneinander liegenden Schraubenlöchern an ihraa Be-V
festigungslaschen werden vorteilhafterweise gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung eine oder beide Befestigungslaschen jedes Klemmringsegmentes mit einer jeweils zwischen zwei
Schraubenlöchern liegenden und bis über einen Teil des Klemmring segmentumfange s sich erstreckenden Einschlitzung versehen,
wodurch die Spannkraft jeder Schraube mit voller Wirkung in die gezahnten Druckflächen eingeleitet wird und gerade bei
breiten Klemmringsegmenten für große Rohrnennweiten eine weitere wesentliche Steigerung der Klemmwirkung erreicht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schubsicherung dargestellt, die in zwei Hälften geteilt ist, wobei die Figuren 1 und 3 eine Ansicht gegen die
Innenseite einer Hälfte zeigen und die Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Figur 1 zeigt.
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Die in Figur 1 dargestellte Hälfte der Schubsicherung besteht aus einem zum Umfassen des Spitzendes vorgesehenen Klemmringsegment
1 und einem zum Hintergreifen eines Muffenteils einer Muffe bestimmten hai tenockeiiartigen Halteteil 2. An sei-
nen Enden besitzt das Klemmringsegment 1 zvei Befestigungslaschen 3» an denen das Klemmringsegment durch Schrauben mit
einem gleichartigen zveiten Klemmringsegment zusammenspannbar ist. Diese Befestigungslaschen 3 dienen zugleich zum Verbinden
des Klemmringsegmentes 1 mit dem Halteteil 2. Die Innenseite
des Klemmringsegmentes 1 setzt sich, in Umfangsrichtung gesehen, aus mehreren mit der Oberfläche des nicht näher dargestellten
Spitzendes zusammenwirkenden sektorförmigen und gezahnten Druckflächen zusammen· Jede Druckfläche besitzt
eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung des KlemmringSegmentes 1
sich erstreckenden Zahnrippen 4» die ein entgegen der Zugrichtung
in der Rohrverbindung schräggeneigtes Sägezahnprofil aufweisen, vie die Figur 2 erkennen läßt» Die Zahnrippen
4 jeweils einer Druckfläche reichen mit ihren Enden bis an die Enden der Zahnrippen 4 der benachbarten Druckflächen heran
und sind dabei gegenüber den Zahnrippen 4 der benachbarten Druckflächen in Achsrichtung der Schubsicherung um die halbe
Zahnteilung versetzt, so daß beide Enden jeder Zahnrippe 4 einer Druckfläche jeweils vor einer Zahnlücke zwischen zwei
Zahnrippen 4 einer benachbarten Druckfläche stehen. Mittels dieser versetzten Anordnung der ansonsten nicht mit einem
peripheren Abstand zwischen ihren Enden angeordneten Zahnrippen wird die Unterteilung der Innenseite des Klemmringsegmentes
in die Mehrzahl von sektorförmogen Druckflächen und dementsprechend
die Unterteilung des Klemmringsegmentes in eine
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der Anzahl der Druckflächen entsprechnde Anzahl von Umfang sabschnitten
bewirkt. Weil die mit ihren finden aneinanderreichenden Zahnrippen 4 der einzelnen Druckflächen nicht in Umfangsrichtung
des Klemmringsegmentes fluchten beziehungsweise
in einer Linie liegen, sondern inMch «richtung der Schubsicherung gegeneinander versetzt sind, kann sich das Klemmringsegment
an den Umfangstellen im Bereich der durch die. versetzte Zahnenordnung geschaffenen Unterbrechung zwischen
den Zahnrippenenden derart biegen, daft es sich Unrundheiten oder DurchmesserSchwankungen des Spitzendes anpassen kann und
sich beispielsweise bei im Bahnen von Toleranzen vorkommendem kleinsten Rohraußendurchmesser nicht nur an seinem Soheitel
gegen das Spitzende anpreßt, sondern sich möglichst vollständig und gleichmäßig mit seinen einzelnen gezahnten Druckflächen
respektiVf Umfangsabschnitten an die Oberfläche des
Spitzendes anlegt. Zu diesem Zweck ist dann auch der Krümmungsradius der Innenseite des Klemmringsegmentes in ungespanntem
Zustand der Schubsicherung größer bemessen ale derjenige
Krümmungsradius, den die Außenseite eines Spitzendes mit einem im Rahmen von zulässigen Toleranzen maximal zulässigen
Rohraußendurchmesser hat.
Eine hälftig geteilte Schubsicherung in der erfindungsgemäßen
Ausbildung für ein Spitzende mit einem Rohraußendurchmesser
von beispielsweise 125 mm kann gegenüber einer hälftig geteilten
gleich großen Schubsicherung der bekannten Art, bei der
zur Unterteilung der Klemmringinnenseite in mehrere Druckflächen und zur Bildung von sollbiegestellenartigen Unter-
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brechungen zwischen den fluchtend angeordneten Zahnrippen der
einzelnen Druckflächen rinnen- bzv. muldenförmigen Vertiefungen auf der Klemmringinnenseite angevendet werden, auf der
Innenseite jedes Klemmringsegmentes beispielsweise mit zwölf gezahnten Druckflächen versehen sein gegenüber nur sechs
gezahnten Druckflächen bei der bekannten Schubsicherung und
auf jeder Druckfläche beispielsweise zwölf Zahnrippen aufweisen gegenüber nur neun Zahnrippen bei der bekannten Schubsicherung.
Anstelle der gebräuchlichen und gießtechnisch einfachen geradlinigen Form der Zahnrippen können bei der erfindungsgemäßen
Schubsicherung auch in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufende.^ Zahnrippen vorgesehen werden, mit denen
die Haftreibung an der Oberfläche des Spitzendes sich noch weiter steigern läßt.
Wegen der Abhängigkeit der Klemmwirkung der Schubsicherung auch von der Breite der Klemmringsegmente ist es bei breiteren
Klemmring en von Vorteil, die Befest igungs.laschen gemäß dem
dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei oder ggf. mehr
als zwei nebeneinander liegende Schrauben zusammenzuspannen.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann wenigstens
eine der beiden Befestigungslaschen 3 jedes Klemmringsegmentes 1 mit einer jeweils zwischen zwei Schraubenlöchern liegenden
Einschlitzung 5 versehen werden, die sich vom Außenrand der Befestigungslasche ausgehend in Umfangsrichtung des Klemmring-Segmentes
über die Breite der Befestigungslasche und über einen Teil des Klemmringsegmentumfanges erstreckt. Hierdurch wird
der Vorteil erreicht, daß die volle
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Spannkraft jeder Schraube erhalten bleibt und mit voller Wirkung in die gezahnten Druckflächen des KlemmringSegmentes
eingeleitet vird· Hierdurch vird insbesondere bei breiten Klemmringen· für große Rohrnennveiten eine weitere bedeutende
Steigerung der Anpresskraft der Klemmringsegmente gegen das Spitzende und eine vesentliche Erhöhung der Haltekraft der
Schubsieherung erreicht. Um die volle Spannkraft der Schrauben
zu erhalten und dadurch eine Erhöhung der Haltekraft zu erzielen, ist die Maßmahme der Einschlitzung der Befestigungslaschen und eines Teils des Klemmringsegmentumfanges im Bereich
zwischen jeveils zwei nebeneinander liegenden Schraubenlöchern gleichermaßen vorteilhaft auch bei Schubsicherungen
mit anderer Zahnrippenanordnung- und ausbildung auf der
Klemmringinnenseite anwendbar, deren Klemmringsegmente mit
mehr als einer Schraube an jeveils zvei Befestigungslaschen
bei denen zusammengeschraubt verden und/beim Anziehen einer Schraub«
die benachbarte Schraube entlastet wird und dadurch ihre volle Spannkraft verliert.
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Leerseite
Claims (2)
1. )Schubsicherung zum Verbinden einer Muffe und eines in die
Muffe eingeschobenen Spitzendes von gußeisernen oder duktilen Rohren, mit einem das Spitzende umfassenden Klemmring, der in
wenigstens zwei KlemmringSegmente geteilt ist, welche je zwei
Befestigungslasehen an ihren Enden aufweisen und an diesen
Befestigungslaschen durch Schrauben zusammengespant sind,
und mit Halteteilen, welche mit den Klemmringsegmenten verbunden sind und einen Muffenteil der Muffe hintergreifen, wobei
der Krümmungsradius der Klemmringinnenseite in ungespanntem
Zustand der Schubsicherung größer ist als der Krümmungsradius der Außenseite des Spitzendes bei im Rahmen von zulässigen
Toleranzen maximal zulässigen Rohraußendurchmesser und wobei sich die Klemmringinnenseite in Umfangsrichtung aus
mehreren mit der Oberfläche des Spitzendes zusammenwirkenden sektorförmigen und gezahnten Druckflächen zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen eine Mehrzahl von
Zahnrippen (4) mit einem entgegen der Zugrichtung in der Rohrverbindung schräggeneigten Sägezahnprofil aufweisen und daß
die Zahnrippen jeweils einer Druckfläche mit ihren Enden bis
an die Enden der Zahnrippen der benachbarten Druckflächen heranreichen und dabei gegenüber den Zahnrippen der benachbarten
Druckflächen in Achsrichtung der Schubsicherung versetzt sind,
vorzugsweise um die halbe Zahnteilung·
"*■ Al "~
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- ϊ- • i-
2. Schubsicherung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder beide Befestigungslaschen (3) jedes Klenunringsegmentes (1) mit einer jeweils zwischen zwei Schraubenlöchern
liegenden und bis über einen Teil des Oenunringsegmentumfanges
sich erstreckenden Einschlitzung versehen sind.
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