DE3337561A1

DE3337561A1 - Verbindung

Info

Publication number: DE3337561A1
Application number: DE19833337561
Authority: DE
Inventors: Friedrich 7405 Dettenhausen Linnemann
Original assignee: Individual
Current assignee: LINNEMANN, FRIEDRICH, 7400 TUEBINGEN, DE
Priority date: 1983-10-15
Filing date: 1983-10-15
Publication date: 1985-04-25

Description

Verbindung
Die Erfindung betrifft eine Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei zum Beispiel aus der DIN 28403 bekannten Verbindungen können zum Teil auch Spannrollenketten eingesetzt werden, die kreiszylindrische Spannrollen mit einer V-förmigen Umfangsnut besitzen. Die Spannrollen umgreifen dabei die miteinander zu verbindenden Flansche an deren Schrägflächen. Derartige bekannte Spannrollenketten, die zumeist einen Schraubverschluß aufweisen, sind hinsichtlich der praktischen Verwendung unzulänglich und konnten sich insbesondere für hochwertige Anforderungen, zum Beispiel im Ultrahochvakuumbereich, praktisch nicht durchsetzen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs dahingehend weiterzubilden, daß ein weitgehend gleichmäßiger sowie oftmals lösbarer und stets reproduzierbarer Dichtverschluß für hochwertige Anwendungen über die Spannrollenkette erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar: FIG. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spannrollenkette, FIG. 2 eine andere Ansicht der Spannrollenkette der FIG. 1, FIG. 3 eine vergrößerte Ansicht einer einzelnen Spannrolle der Spannrollenkette gemäß FIG. 1 und 2, FIG. 4 eine vergrößerte Ansicht der Endspannrolle der Spannrollenkette gemäß FIG. 1 und 2, FIG. 5 eine vergrößerte Seitenansicht des Spannstücks der Spannrollenkette der FIG. 1 und 2 und FIG. 6 eine andere Ansicht des Spannstücks der FIG, 5, Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Spannrollenkette 1 besitzt kreiszylindrische Spannrollen 2, eine Endspannrolle 3, Achsbolzen 4, seithohe Gelenklaschen 5, eine Flügelschraube 6, ein Spannstück 7, eine zwischen diesem und dem Kopf 8 der Flügelschraube 6 angeordnete Ausgleichscheibe 9 und einen Anschlagteil 10, der eine Axialverschiebung des Spannstücks 7 gegenüber der Flügelschraube 6 verhindert und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt als aus einem dünnen Runddraht gefertigter Schraubenfederteil ausgebildet ist, der auf das Gewinde der Flügelschraube 6 bis an das Spannstück 7 herangeschraubt ist und in den Gewindegängen der Flügelschraube 6 weitgehend eingelassen gelagert ist, so daß hier nur eine geringfügige Durchmesservergrößerung am Schaft 1i der Flügelschraube 6 gegeben ist.
Sämtliche vorbeschriebenen Teile bestehen bevorzugt aus einem Edelstahl Rostfrei-Material, das sowohl säure- und laugenbeständig als auch weitgehend antimagnetisch ist.
Die dargestellte Spannrollenkette 1 ist für eine dichte Verbindung zweier Flansch mit je 55mm Durchmesser vorgesehen und weist insgesamt sieben Spannrollen 2 und eine Endspannrolle 3 auf, die in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind und die Flansche an entsprechenden Schrägflächen übergreifen und gegen eine Dichtung gegeneinander drücken. Aufgrund der kurzen AbStände der Spannrollen 2 zueinander ist der Vorteil gegeben, daß die Spannkräfte weitgehend gleich mäßig verteilt am Umfang der Flansche angreifen und in diese eingeleitet werden, so daß Spitzenbelastungen vermieden sind und keine wellenartige Verformung der Flansche, wie bei den bekannten Spannrollenketten auftreten können. Der Achsabstand 12 zwischen den Rollenachsen 13 ist auch bei unterschiedlich großen Spannrollenketten für verschiedene Flanschdurchmesser im wesentlichen gleich. Eine erfindungsgemäße Spannrollenkette für Flansche mit 30mm Durchmesser besitzt demnach vorteilhaft vier Spannrollen 2 und eine Endspannrolle 3. Eine Spannrollenkette für Flansche mit 40mm Durchmesser weist dagegen fünf Spannrollen 2 und eine Endspannrolle 3 auf, während eine erfindungsgemäße Spannrollenkette für Flansche mit 75mm Durchmesser zweckmäßig zehn Spannrollen 2 und eine Endspannrolle 3 besitzt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Spannrollenkette auch für noch größere Flanschdurchmesser mit zum Beispiel 100, 500 oder gar 1000mm auszubilden, wobei über die dichte Anordnung der leichtgängig abrollenden Spannrollen 2 hohe Spannkräfte für einen optimalen Dichtschluß leichgängig eingeleitet werden können. Es liegt zudem im Rahmen der Erfindung, an Stelle des Flügelschraubkopfes z.B. einen Kopf mit Innensechskant zum hnsetzen eines auch fernbedienbaren Werkzeugs vorzusehen, wie dies zum Beispiel bei Anwendungen in der Kerntechnik aus Sicherheitsgründen erforderlich sein kann.
Die Flügelschraube 6 ist mit dem Kopf 8 und dem Schaft 11, der einen Gewindeteil 14 aufweist, einstückig ausgebildet, so daß der Kopf 8 demnach ortsfest mit dem Schaft 11 verbunden ist. Die Länge des Schaftes 11 vom Kopf 8 bis zum freien Endbereich am Gewindeteil 14 ist so bemessen, daß sie etwa doppelt so groß ist wie der Achsabstand 12 zwischen den Rollenachsen 13. Der Durchmesser des Schaftes 11 und des Gewindeteils 14 der Flügelschraube 6 ist vorzugsweise so gewählt worden, daß er gleich dem Durchmesser des Achsbolzens 4 ist, so daß hier im wesentlichen gleiche Querschnittsflächen gegeben sind. Die Dicke der Gelenklaschen 5 ist wesentlich geringer als der Durchmesser des Schaftes 11 beziehungsweise des Achsbolzens 4, Konkret beträgt die Dicke der Gelenklaschen 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels etwa 1/4 des Durchmessers des Schaftes 11 der Flügelschraube 6. Die Gelenklaschen 5 sind zudem an ihren Längsseiten geschweift ausgeführt, so daß ein großer Innenkreis gebildet ist und somit auch Rohre mit großen Außendurchmessern von der Spannrollenkette 1 behinderungsfrei umspannt werden können. An den Enden weisen die Gelenklaschen 5 Rundungen 15 auf, deren Radius im wesentlichen gleich dem Radius des Grundkörpers 16 der Spannrollen 2 und der Endspannrolle 3 ist.
Die Spannrollen 2 sind sämtlich völlig identisch gestaltet und besitzen eine V-förmige Umfangsnut 17, die am Grund 18 vom Grundkörper 16 und seitlich von Stirnwandungen 19 begrenzt ist, die konische Innenflächen 20 besitzen. Der Durchmesser des Grundkörpers 16 ist etwa halb so groß wie der Durchmesser der Stirnwandungen 19. Außen besitzen die Stirnwandungen 19 glatte Außenflächen 21. Die Spannrollen 2 sind axial je von einem Achsloch 22 durchsetzt, in dem der Achsbolzen 4 weitgehend spielfrei gelagert ist, so daß die Spannrolle 2 leicht drehbar aber klapperfrei gelagert ist.
Die Dicke der Stirnwandungen 19 betrugt im Bereich der Außenumfangsfläche 23 mindestens 1/3 der axialen Länge des Grundkörpers 16 am Grund 18 der Umfangsnut 17. Dadurch ist eine hohe Stabilität gegeben.
Die axiale Länge des Grundkörpers 16 selbst am Grund 18 der Umfangsnut 17 ist hier so bemessen, daß sie etwa gleich der halben axialen Länge der Spannrolle 2 ist, gemessen zwischen den Außenflächen 21 der Stirnwandungen 19. Auch dadurch ist eine große Festigkeit der Spannrolle 2 zur ilbertragung der Spannkräfte gewährleistet. Weiterhin ist zur Erzielung einer einwandfreien und hochstabilen Funktion vorgesehen, daß der Durchmesser des Grundkörpers 16 vorzugsweise etwa doppelt so groß ist wie der Abstand 24 zwischen den Außenumfangsflächen 23 zweier benachbarter Spannrollen 2. Außerdem ist der Durchmesser des Grundkörpers 16 so ausgeführt, daß er nur etwa 2,5 mal kleiner ist als der Achsabstand 12 zwischen den Rollenachsen 13 zweier benachbarter Spannrollen 2.
Zudem ist der Durchmesser des Grundkörpers 16 nur etwa 1,5 mal kleiner als die lichte Weite zwischen zwei benachbarten Grundkörpern 16 ausgelegt. Die FIG. 1 zeigt deutlich, daß der lichte Abstand 24 zwischen den Außenumfangsflächen 23 zweier benachbarter Spannrollen 2 etwa nur 1/4 oder weniger des größten Durchmessers der Spannrolle 2 ist.
Die in der FIG. 4 vergrößert gezeigte Endspannrolle 3 ist bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede genau so wie die Spannrolle 2 ausgebildet, so daß hier die gleichen Bezugszeichen ohne besondere Wiederholung der Begriffe eingesetzt worden sind, Es ist zu erkennen, daß an den Außenflächen 21 der Stirnwandungen 19 je ein Achszapfen 25 angeformt ist. Der Achszapfen 25 ist etwas länger als die Dicke der Gelenklasche 5, SO daß zum Vernieten ein geringer überstand gegeben ist, Der Durchmesser des Achszapfens 25 entspricht dem Durchmesser des Achsbolzens 4, Weiterhin besitzt die Endspannrolle 3 ein durchgehendes Gewindeloch 26, welches den Grundkörper 16 quer zur Rollenachse 13 durchsetzt. In dem Gewindeloch 26 ist der Gewindeteil 14 der Flügelschraube 6 axial verstellbar drehgelagert.
Der Schaft 11 der Flügelschraube 6 befindet sich in einer Bohrung 27 des Spannstücks 7 und ist hier zwar drehbar, Jedoch weitgehend spielfrei geführt, so daß beim Spannansug keine Verkantung auftreten kann. Die Bohrung 27 befindet sich in einem geringen Abstand über einer halbkreisförmigen Mulde 28 im Spannstück 7. Die Wanddicke zwischen dem oberen Rand der Mulde 28 und der Bohrung 27 ist hierbei vorzugsweise so bemessen, daß sie gleich oder kleiner ist als der halbe Durchmesser des Schaftes 11 der Flügelschraube 6. Dadurch ist gewährleistet, daß die Flügelsehraubspannkraft möglichst dicht an der übergriffenen Spannrolle 2 angreift, so daß etwaige Querkräfte im Verschlußbereich weitgehend vermieden sind.
Das Spannstück 7 weist in Längsrichtung des Schaftes 11 eine solche Länge auf, die bevorzugt etwa gleich der lichten Weite zwischen zwei benachbarten Grundkörpern 16 der Spannrollen 2 ist. Die in Richtung quer zur Schraubenlängsrichtung verlaufende Höhe des Spannstücks 7 ist beim vorliegenden A.usführungsbeispiel vorteilhaft gleich dem Durchmesser der Spannrolle 2 sowie der Endspannrolle 3 bemessen, Die Breite des Spannstücks 7 in Längsrichtung der Rollenachse 13 ist so groß, daß sie etwa der Hälfte der Höhe und etwa 2/3 der Länge des Spannstücks 7 entspricht. Die Breite des Spannstücks 7 ist darüber hinaus etwa gleich dem Durchmesser des Grundkörpers 16 der Spannrolle 2 ausgelegt. Außerdem ist die Breite des Spannstücks 7 etwas größer als die kleinste Breite der Umfangsnut 17 am Grund 18. Damit auf Jeden Fall eine einwandfreie Anlage der halbkreisförmigen Muldenfläche 29 am Grundkörper 16 der Spannrolle 2 gewährleistet ist, weist die Mulde 28 einen derartigen Durchmesser auf, der im wesentlichen gleich der Breite des Spannstücks 7 und dem Durchmesser des Grundkörpers 16 entspricht. Außerdem weist das Spannstück 7 für eine satte Anlage der Muldenfläche 29 am Grundkörper 16 an beiden Seitenrändern der Muldenfläche 29 je eine Schrägfläche 30 auf, deren Neigung im wesentlichen dem Verlauf der Innenfläche 20 der Stirnwandungen 19 entspricht, so daß in Richtung zur Muldenfläche 29 eine Verjüngung des Spannstücks 7 gegeben ist.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Spannrollenkette besteht zudem darin, daß letztere sowohl links als auch rechts verwendet werden kann, so daß bei der Montage bzw. beim Verbinden der Flansche nicht auf eine einzige Umschlingungsseite geachtet werden muß. Das erfindungsgemäße Verschlußsystem macht es möglich, die Spannrollenkette 1 sowohl von der einen Seite als auch von der anderen Seite um die zu verbindenden Flansche herumzulegen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäße Spannrollenkette 1 aufgrund der vorbeschriebenen Ausbildungen ausgesprochen kompakt und sehr fest und stabil ist, so daß selbst bei höchsten Anforderungen, zum reispiel im Ultrahochvakuumbereich und auf dem Gebiet der Kerntechnik, eine zuverlässige Dauerfunktionstüchtigkeit sichergestellt ist.

Claims

Verbindung Anspruche 1. Verbindung, insbesondere für Vakuumrohrleitungen, mit einer Spannrollenkette, deren kreiszylindrische Spannrollen eine V-förmige Umfangsnut aufweisen und Flansche an Schrägflächen übergreifen, und mit einem Schraubverschluß, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endspannrolle (3) in einem Grundkörper (16) ein die Rollenachse (13) quer durchsetzendes Gewindeloch (26) aufweist und alle übrigen Spannrollen (2) querlochfrei gleich ausgebildet sind, daß eine einen Schaft (11) und einen ortsfesten Kopf (8) aufweisende Schraube (6) vorgesehen ist, die mit einem Gewindeteil (14) in dem Gewindeloch (26) axial verstellbar gehalten ist, und daß die Schraube (6) in einem Spannstück (7) frei drehbar gelagert ist, das sich gegen den ortsfesten Kopf (8) abstützt und den Grundkörper (16) der das andere Ende der Spannrollenkette (1) bildenden Spannrolle (2) hakenförmig übergreift und zum Lösen von dieser mit dem Gewindeteil (14) im Gewindeloch (26) um die Rollenachse (13) der Endspannrolle (3) aufschwenkbar ist.
2, Verbindung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand (24) zwischen Außenumfangsflächen (23) zweier benachbarter Spannrollen (2) etwa gleich oder kleiner als 1/4 des größten Durchmessers der Spannrolle (2) und Endspannrolle (3) ist.
3. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Grundkörpers (16) der Spannrollen (2) und der Endspannrolle (3) größer, vorzugsweise etwa doppelt so groß ist wie der Abstand (24) zwischen den Außenumfangsflächen (23).
4. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Grundkörpers (16) der Spannrollen (2) und der Endspannrolle (3) nur etwa 2,5 mal kleiner als der Achss abstand (12) zwischen den Rollenachsen (13) zweier benachbarter Spannrollen (2) und nur etwa 1,5 mal kleiner als die lichte Weite zwischen zwei benachbarte Grundkörpern (16) ist.
5. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der die V-förmige Umfangsnut (17) seitlich begrenzenden Stirnwandungen (19) der Spannrollen (2) und der Endspannrolle (3) an der Außenumfangsfläche (23) mindestens 1/3 der axialen Lunge des Grundkörpers (16) am Grund (18) der Umfangsnut (17) ist.
6. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Grundkörpers (16) am Grund (18) der Umfangsnut (17) gleich oder kleiner ist als die halbe axiale Länge der Spannrollen (2) und der Endspannrolle (3) zwischen Außenflächen (21) der Stirnwandungen (19).
7. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrollen (2) mittels in Achslöchern (22) gelagerten Achsbolzen (4) an beiden Außenflächen (21) zwischen Gelenklaschen (5) angeordnet sind, deren Länge so bemessen ist, daß der Achsabstand (12) zwischen den Rollenachsen (13) etwa gleich der halben Länge des Schaftes (11) der Schraube (6) von der Stützfläche des ortsfesten Kopfes (8) bis zum freien Ende des Gewindeteils (14) ist.
8. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endspannrolle (3) der Spannrollenkette (1) an beiden Stirnwandungen (19) je einen angeformten Achszapfen (25) aufweist.
9. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenklaschen (5) zwischen den Spannrollen (2) und der Endspannrolle (3) an ihren Endbereichen derartige Rundungen (15) aufweisen, deren Radius im wesentlichen gleich dem Radius des Grundkörpers (16) ist.
10. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Schaftes (11) der Schraube (6), der Durchmesser des Achebolzens (4) der Spannrolle (2) und der Durchmesser des Achszapfens (25) der Endspannrolle (3) im wesentlichen gleich sind.
11. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche.

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Schaftes (11) der Schraube (6) etwa 4 mal größer ist als die Dicke der Gelenklasche (5).
12. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Spannstücks (7) quer zur Achse der Schraube (6) gleich dem Durchmesser der Spannrolle (2) ist.
13. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Spannstücks (7) in Längsrichtung der Achse der Schraube (6) gleich der lichten Weite zwischen zwei benachbarten Grundkörpern (16) der Spannrollen (2) ist.
14. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spannstücks (7) in Längsrichtung der Rollenachse (13) etwa die Hälfte der Höhe und 2/3 der Länge des Spannstücks (7) ist.
15. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spannstücks (7) gleich dem Durchmesser des Grundkörper$ (16) der Spannrolle (2) ist.
16. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spannstücks (7) größer ist als die kleinste Breite der Umfangsnut (17) und zur Verjüngung mindestens eine in Richtung zum Grund (18) der Umfangsnut (17) verlaufende Schrägfläche (30) aufweist,
17, Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (16) der Spannrolle (2) im Spannstück (7) in einer solchen Mulde (28) gelagert ist, deren Durchmesser gleich der Breite des Spannstücks (7) ist.
18. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (11) der Schraube (6) das Spannstück (7) in einer Bohrung (27) dicht neben der Mulde (28) durchsetzt, wobei die Wanddicke zwischen dem Rand der Mulde (28) und der Bohrung (27) gleich oder kleiner ist als der halbe Durchmesser des Schaftes (11).
19. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spannstück (7) und dem Kopf (8) der Schraube (6) eine frei drehbare Ausgleichscheibe (9) angeordnet ist.
20. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaft (11) der Schraube (6) an der dem Kopf (8) abgewandten Seite des Spannstücks (7) ein eine Axialverschiebung des Spannstücks (7) verhindernder Anschlagteil (10) angeordnet ist.
21. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagteil (10) als auf das Gewinde des Schaftes (11) aufgeschraubter Schraubenfederteil ausgebildet ist.
22, Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (6) der Spannrollenkette (1) mit dem Schaft (11), dem Gewindeteil (14) und dem Kopf (8) eine handelsübliche Normalschraube ist, die vorzugsweise als einstückige Flügelsehraube ausgebildet ist.
23. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (6), das Spannstück (7), die Spannrollen (2), die Endspannrolle (3), die Gelenklaschen (5) und die Achsbolzen (4) aus Edelstahl Rostfrei hergestellt sind.
24. Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrollenkette (1) für 30mm Flanschdurchmesser vier Spannrollen (2) und eine Endspannrolle (3), für 40mm Flanschdurchmesser fünf Spannrollen (2) und eine Endspannrolle (3), für 55mm Flanschdurchmesser sieben Spannrollen (2) und eine Endspannrolle (3) und für 75mm Flanschdurchmesser zehn Spannrollen (2) und eine Endspannrolle (3) besitzt.