DE3048903A1

DE3048903A1 - Spannvorrichtung zur verbindung eines flanschpaares

Info

Publication number: DE3048903A1
Application number: DE19803048903
Authority: DE
Inventors: Friedrich 7530 Pforzheim Bubeck; Uwe Dr. 6450 Hanau Reimpell
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE3048903C2; US4488744A

Description

""" 80.028

LEYBOLD-HERAEUS GMBH 5

Köln-Bayental

Spannvorrichtung zur Verbindung eines Flanschpaares

Die Erl^ndung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung zur Verbindung eines Flanschpaares mit einer mehrgliedrigen Spannkette und über Gelenke daran gehalterten Spannschuhen mit keilförmiger Innennut, welche in geschlossenem Zustand die Ränder der Flansche übergreifen und gegeneinander

pressen.

Bei Spannvorrichtungen dieser Art besteht das Problem, daß zumindest ein Teil der Spannschuhe während des Verschlußvorganges nicht nur radiale, sondern auch radial-tangential gerichtete Bewegungen ausführt. Insbesondere die dem

Spannketten-Verschluß am nächsten liegenden Spannschuhe führen von der radialen Richtung stark abweichende Bewegungen aus. In der letzten Phase des Verschlußvorganges sind diese Bewegungen nahezu ausschließlich tangential, damit auf die

weiter entfernt liegenden Schuhe durch das weitere Spannen 25

der- Kette auch radial gerichtete Kräfte ausgeübt werden

' können. Während dieser letzten Phase der Verschlußbewegung sind also von den Verschlußkräften sowohl die Reibungskräfte zu überwinden, die aufgrund von nahezu tangential gerichteten Bewegungen entstehen und nichts zur Anpressung der Flansche

beitragen, als auch die notwendigen Anpreßkräfte aufzubringen Eine nachteilige Folge davon ist, daß besonders hohe, z. B. für Metalldichtungen notwendige Anpreßkräfte nicht oder über den Umfang nur ungleichmäßig verteilt aufgebracht werden

können.
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Aus der FR-PS 13 11 377 (Figuren 11, 12) ist es bekannt, die Spannschuhe als Rollen mit keilförmiger Umfangsnut zu gestalten. Dadurch wird die gleitende Reibung durch eine rollende Reibung ersetzt. Ein wesentlicher Nachteil ist

aber, daß die Rollen nur punkt- oder linienförmig auf den Rändern der Flansche aufliegen, was infolge der extrem hohen Flächenpressungen zu Verformungen der Flanschränder führt. Solche Verformungen behindern ein gleichmäßiges Rollen der Spannschuhe und damit ein gleichmäßiges Weiterleiten der Spannkräfte auf die übrigen Schuhe. Der Nachteil einer ungleichmäßigen Verteilung des Anpreßdruckes über den Umfang der Flansche ist deshalb nicht beseitigt. Beim Gegenstand der DE-OS 24 04 890 sind aus ähnlichen Gründen die Längskrümmungen der Spannelemente größer gewählt als die Krümmungen der Flansche selbst. Dadurch werden größere Auflageflächen geschaffen, die keine Verformungen mehr . hervorrufen sollen. Außerdem führen die Spannglieder während des Verschlußvorganges Kipp- und Gleitbewegungen aus. Die auftretenden, von der Verschlußkraft zu überwindenden Reibungskräfte aufgrund tangentialer Bewegungskomponenten sind deshalb zwar nicht mehr so groß, aber immer noch vorhanden,

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zur Verbindung eines Flanschpaares mit einer mehrgliedrigeh Spannkette und über Gelenke daran gehalterten Spannschuhen mit keilförmiger Innennut, welche in geschlossenem Zustand die Ränder der Flansche übergreifen und gegeneinander pressen, zu schaffen, bei der zumindest ein Teil der Spannschuhe während des Verschluß- und Öffnungsvorganges ausschließlich radial gerichtete Bewegungen ausführt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der Spannschuhe jeweils über ein Zwischenglied an der Spannkette befestigt ist, wobei jedes Zwischenglied sowohl mit der Spannkette als auch mit dem Spannschuh über Gelenke verbunden ist. Bei einer Spannvorrichtung mit diesen Merkmalen, besteht die Möglichkeit/ daß die Kette während der Verschlußbewegung tangential gerichtete Bewegungen ausführt, ohne daß auch die /5

Spannschuhe diese Bewegung mitmachen müssen. Es findet lediglicl· eine Schwenkbewegung des mit beiden Teilen gelenkig \erbundenen Zwischengliedes statt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung ist, daß mit Sicherheit erreicht werden kann, daß sich die Anpreßkräfte gleichmäßig über den Umf mg verteilen und daß zusätzliche, von der Verschluß-

¹^ kraft aufzubringende Reibungskräfte nahezu nicht mehr auftreten. Die Krümmung der Innennut der Spannflächen kann mit der Krümmung .der Flanschränder gleich gewählt werden, so daß hohe, zu Verformungen der Flanschränder führende Flächenpressungen nicht zu befürchten sind. Ein wesentlicher Vortei!

liegt darin, daß die erfindungsgemäße Lösung für metallgedicfrtete Flanschpaare mit großen Durchmessern (1000 mm und mehr) besonders geeignet ist, da hierbei hohe Anpreßkräfte aufgebracht werden müssen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße

Spannvorrichtung in Höhe der Berührungsebene '

der Flansche und

Figur 2 einen dazu senkrechten Schnitt durch die Flanschränder und ein erfindungsgemäßes Zwischenglied.

In den Figuren sind die miteinander zu verbindenden Flansche mit 1 und 2 bezeichnet. Flansch 2 ist an einem Behälter 3 angeschweißt. Aus der Figur 1 ist ersichtlich, daß insgesamt acht Spannschuhe 4 bis 11, gleichmäßig auf dem Flanschumfang verteilt, vorgesehen sind. Die Spannschuhe weisen

jeweils eine den Flanschrändern zugewandte keilförmige Innennut 12 bis 19 auf, deren Krümmung mit der Krümmung der Flanschränder übereinstimmt. Die rechte Hälfte der Figur 1 zeigt die Stellung der Spannvorrichtung in ihrer

Schließstellung, d. h., die keilförmigen Nuten der Spannschuhe übergreifen.die Flanschränder und pressen diese zusammen. Die linke Hälfte der Figur zeigt die Offeristellung, in der sich die Spannschuhe "in ihrer zurückgezogenen Position befinden.

Zur Verschiebung der Spannschuhe zwischen ihrer Offen- und ihrer Schließstellung ist eine insgesamt zehn Glieder umfassende Spannkette vorgesehen. Bei acht Gliedern 20 bis 27 handelt es sich um gewöhnliche gelenkig miteinander verbundene Glieder. Ein neuntes Kettenglied 28 ist in seiner Länge veränderbar und dient damit dem Verschließen oder öffnen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, d. h., die Spannkette ist sowohl in der Schließstellung als auch in ihrer Offenstellung endlos. Das dem Kettenglied 28 gegenüberliegende Kettenglied ist identisch mit dem Spannschuh 8.

Die Spannschuhe 5 bis 7 und 9 bis 11 sind über Zwischenglieder 31 bis 36 mit der Spannkette verbunden. Die Zwischenglieder sind sowohl mit den Spannschuhen als auch mit der Spannkette gelenkig verbunden. Die Gelenke sind der Übersichtlichkeit wegen generell mit 39 bezeichnet und nicht mit unterschiedlichen Bezugszeichen versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die gelenkige Verbindung der Zwischenglieder mit der Spannkette über jeweils zwei Gelenke. Gleichzeitig dienen diese Gelenke der Verbindung der Kettenglieder. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, an Stelle dieser beiden Gelenke nur ein Gelenk zu verwenden.

Dem Spannschuh 4 sind zwei Zwischenglieder 37 und 38 zugeordnet. Diese sind seitlich am Spannschuh 4 angelenkt und weisen über die Anlenk punkte ■ der benachbarten Kettenglieder nach außen hinausgehende Verlängerungen 41 und 42 auf. Zwischen den freien Enden dieser Verlängerungen ist das in seiner Länge veränderliche Kettenglied 28 vorgesehen.

Es besteht aus einer Gewindestange 43, der ein gelenkig mit der Verlängerung 4 2 verbundenes Mutterstück 44 zugeordnet ist Mit der Verlängerung 41 ist eine Halterung 45 für einen Kurbelmechanismus 46 gelenkig verbunden. Mittels dieses Kurbel'-.riebes kann die Spannkette zwischen ihrer Offenstellung (linke Hälfte der Fig. 1) und ihrer Schließstellung (rechte Hälfte) hin- und herbewegt werden.

Während einer solchen Bewegung verschieben sich auch die Spannschuhe 4 bis 11 von ihrer Offenstellung in ihre Schließstellung bzw. umgekehrt. Damit diese Bewegungen kontrolliert, d. h. in der gewünschten, ausschließlich radialen Richtung ablaufen, sind den Spannschuhen Führungs-. schienen 51 zugeordnet. Zweckmaßigerwexse sind diese auf beiden Seiten der Spannschuhe angeordnet und mit einem Anschlag 52 zur Fixierung der Spannschuhe in ihrer Offenstellung versehen. Durch diese Anschläge wird sichergestellt, daß - auch bei ungleichmäßiger Lösung der Spannschuhe vom Flanschrand - alle Spannschuhe in ihre Offenstellung bewegt werden.

Der Spannschuh 8 ist als einziger Spannschuh nicht mittels eines Zwischengliedes mit der Spannkette verbunden. Er dient selbst als Spannkettenglied. Das ist nur möglich, weil er dem in seiner Länge veränderlichen Kettenglied 28 also dem Verschluß der Spannkette - genau gegenüber liegt, ^O da tangentiale Bewegungen der Kette an dieser Stelle nicht auftreten. Im Bereich aller übrigen Spannschuhe führen die Kettenglieder in bezug auf die Spannschuhe tangentiale Bewegungen aus. Diese tangentialen Bewegungen werden jedoch wegen der Zwischenglieder und der Führungsschienen nicht auf

die Spannschuhe übertragen.

In Figur 2 ist der Spannschuh 10 mit dem Zwischenglied 35 nochmals dargestellt. Es ist ersichtlich, wie z. B. die Führungsschiene 51 mit dem Anschlag 52 angeordnet sein kann. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ,„

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ist die Führungsschiene 51 auf einem Behälter 3 befestigt, an den seinerseits der Flansch 2 angeschweißt ist.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist besonders geeignet für metallgedichtete Flanschverbindungen mit großem Durchmesser, da hohe, nicht durch tangential gerichtete Bewegungskomponenten der Spannschuhe gestörte Anpreßkräfte erzeugt werden können. Die Führungsschienen 51 mit ihren Anschlägen 52 sichern eindeutige Positionen der Spannschuhe in ihrer Offenstellung. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung eignet sich deshalb auch für die Fernbedienung, obwohl nur ein handbetätigter Kurbelantrieb dargestellt ist. Ete kann darüber hinaus vorteilhaft sein, dem Kurbeltrieb einen Dehnungsausgleich zuzuordnen, der in an sich bekannteijweise aus Tellerfedern bestehen kann. Dadurch können durch Wärmedehnung verursachte Überbelastungen vermieden werden.

Die Zwischenglieder können teilweise unterschiedliche Länge ■ haben, wodurch Einfluß auf die während der Schließ- oder Öffnungsbewegung zurückgelegten Wege und auch auf die auf einzelne Spannschuhe wirkenden Kräfte genommen werden kann.

Claims

80.028

LEYBOLD-HERAEUS GMBH Köln-Bayental

Spannvorrichtung zur Verbindung eines Flanschpaares

ANSPR' 3HE
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M.) Spannvorrichtung zur Verbindung eines Flanschpaares mit einer mehrgliedrigen Spannkette und über Gelenke daran gehalterten Spannschuhen mit keilförmiger Innennut, welche in geschlossenem Zustand die Ränder der Flansche übergreifen und gegeneinander pressen, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest ein Teil der Spannschuhe jeweils über ein Zwischenglied an der Spannkette befestigt ist, wobei jedes Zwischenglied sowohl mit der Spannkette als auch mit dem Spannschuh über Gelenke (39) verbunden ist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest einem Teil der Spannschuhe eine radiale Führung (51) zugeordnet ist.
3..Spannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß den Spannschuhen seitlich davon angeordnete Führungsschienen (51) zugeordnet sind.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsschienen (51) jeweils einen die Spannschuhe in ihrer Offenstellung fixierenden Anschlag (52) aufweisen.
5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkette endlos ist und eines (28) der Spannkettenglieder in seiner Länge veränderbar ist.

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ORlGSMAL INSPECTED
6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in seiner Länge veränderliche Spannkettenglied (28) von einer drehbaren Gewindestange gebildet ist, die an den freien Enden von

IQ nach außen gerichteten Verlängerungen zweier nebeneinander

liegenden Zwischenglieder gehaltert ist.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem in seiner Länge

veränderbaren Spannkettenglied (28) ein Dehnungsausgleich 15

zugeordnet ist.
8. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

Zwischenglieder teilweise unterschiedliche Länge haben, 20