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Schraubbare Schutzkappe für Gewinde
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sowie Verfahren und Vorrichtung zum Abschrauben von Schutzkappen Die
Erfindung betrifft eine schraubbare Schutzkappe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 sowie ein Verfahren zum Abschrauben einer Schutzkappe gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 3 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4.
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Als schraubbare Schutzkappen für Gewinde werden Schutzkappen für Außen-
und für Innengewinde definiert, die ein zu dem zu schützenden Gewinde passendes
Eigengewinde aufweisen.
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In der Praxis ist häufiger festzustellen, daß derartige stabile Schutzkappen
wie z. B. aus der DE-OS 2800747 bekannt, bei Stoßbelastung eine plastische Verformung
des Metallkernes erfahren und die elastische Auskleidung dann so in das zu schützende
Gewinde gepreßt wird, daß die Schutzkappen nicht mehr abschraubbar sind.
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Aus der US-PS 4487229 ist eine Schutzkappe aus Plastik bekannt, die
ein Eigengewinde aufweist. Für den Fall, daß die Schutzkappe schräg aufgeschraubt
wurde und somit auf dem zu schützenden Gewinde klemmt, ist in die Schutzkappe eine
"Sollbruchlinie" eingelassen, an der die Schutzkappe mit einer eingelegten fleißleine
zerrissen und so gelöst werden kann.
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Diese Methode hat den Nachteil, daß sie nur für relativ dünnwandige
und
zerreißbare Kunststoffe verwendet werden kann.
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Die Schutzkappe ist außerdem für größere Gewinde, z. B. 20 Zoll (508
mm) Rohrgewinde zu instabil, als daß sie größeren Stoßbelastungen standhielte, wie
sie beim Transport von aneinanderschlagenden Rohren vom Hersteller zum Verbraucher
auftreten.
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Aus den US-PSen 2212423 und 2253729 sind Metallschutzkappen mit getrennter
elastischer Einlage bekannt, die mit Hilfe von Meißeln oder sonstigen scharfen Werkzeugen
in Längsrichtung aufgetrennt werden sollen, wenn das Gewinde der Werkstücke an der
Verbrauchsstelle freigelegt wird.
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Diese Schutzkappen haben den Nachteil, daß sie mangels Eigengewinde
das zu schützende Gewinde nicht gegen eindringende korrosive Medien schützen können.
Für das Zerreißen des Metallmantels werden zudem Methoden offenbart, die leicht
zu Beschädigungen des zu schützenden Gewindes führen können.
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Von daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine schraubbare
Schutzkappe für Gewinde sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung
deformierter oder aus sonstigen Gründen schwer abschraubbarer Schutzkappen vorzuschlagen,
die ein leichtes Abschrauben der Schutzkappe trotz dieser Probleme ermöglichen,
aber die Vorteile der bekannten aus Stahl-Kunststoff bzw. Stahl-Gummi Material zusammengesetzten
schraubbaren Schutzkappe behalten.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die in den Ansprüchen
1, 3, 4 angegebenen kennzeichnenden Merkmale.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
erfaßt.
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Die erfindungsgemäße Schutzkappe weist eine große Stabilität gegen
Stoßbeanspruchung auf, läßt sich aber mit dem an der elastischen Zwischenschicht
angeordneten Gewinde leicht aufschrauben und normalerweise leicht abschrauben wie
die bekannten Schutzkappen. Für den Fall einer plastischen Verformung des metallischen
Kernes und der dadurch bedingten Quetschung der
elastischen Zwischenschicht,
mit der Folge, daß die Schutzkappe festklemmt, eröffnet die erfindungsgemäß mit
einem Schlitz im metallischen Kern versehene Schutzkappe die Möglichkeit, sie mit
einem einfachen erfindungsgemäßen Werkzeug zu spreizen (Außengewinde-Schutzkappe)
oder zusammenzupressen (Innengewinde-Schutzkappe) und so zu lösen und abzuziehen.
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Das Aufweit- bzw. Preßmaß bestimmt sich aus der Zahnhöhe des Gewindes
von der die Schutzkappe zu lösen ist. Die Umfangsaufweitung beträgt mindestens 2
lT n Zahnhöhe bis die Schutzkappe über die Gewindespitzen des Außengewindes abgestreift
werden kann. Während bei Außengewinde eine Schlitzbreite im metallischen Kern von
0,1 mm genügt, muß der Schlitz im Kern der Innengewinde-Schutzkappe größer als die
Breite des Preßmaßes B = 2 lT ZH sein.
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Falls aus Steifigkeitsgründen erforderlich, kann der Längsschlitz
auch schraubenförmig am Kern-Umfang verlaufen.
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Um das Aufweiten der Schutzkappe zu erleichtern, kann die elastische
Zwischenschicht längs des Kern-Schlitzes mit dem Messer gekerbt werden. Dazu wird
erfindungsgemäß die Lage des Schlitzes auf der Schutzkappe markiert.
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Andererseits entsteht beim Spreizen bzw. Pressen der Schutzkappe im
elastischen Material längs des Kern-Schlitzes eine sichtbare Gefüge- und Formänderung.
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Erfindungsgemäß wird bei Demontieren einer beschädigten, schwer abschraubbaren
Schutzkappe eine Spreiz- bzw. Preßvorrichtung eingesetzt, wobei das Spreizen bzw.
Pressen der Schutzkappen durch einen Gewindebolzen erfolgt, der ein Drehmoment über
einen Keil auf Backen überträgt. Dabei soll die Drehrichtung des Gewindebolzens
der Abschraubvorrichtung der Schutzkappe entsprechen. Dies hat den Vorteil, daß
zum einen die Schutzkappe nicht mehr weiter aufgeschraubt wird, zum andern jedoch
die Schutzkappe nur soweit gespannt wird, bis das aufgebrachte Drehmoment, den durch
Quetschung der elastischen Zwischenschicht
entstandenen Widerstand
überwindet.
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Wenn die Schutzkappe für kegeliges Gewinde eingesetzt wird, läßt sie
sich bereits dann abstreifen, wenn nach Aufweiten bzw. Pressen die Schutzkappe um
einige Gewindegänge abgeschraubt wird.
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Die Spreiz- bzw. Preßvorrichtung weist neben den bekannten Merkmalen,
nämlich vier Backen, die mit einem Gewindebolzen über einen Keil gespreizt bzw.
gepreßt werden können, erfindungsgemäß einige Neuheiten auf: Klauen greifen in die
für Schraubwerkzeuge vorhandenen Ausnehmungen an der Stirnfläche der Schutzkappe
und übertragen das Drehmoment vom Gewindebolzen auf die Schutzkappe. Dazu dienen
auch Krallen, die auf den Backen sitzend in das Material der Schutz- kappe eindringen
und so gleichzeitig ein Abrutschen der Spreiz- bzw. Preßvorrichtung verhindern.
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Anhand einiger schematischer Zeichnungen soll die Erfindung näher
erläutert werden.
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Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße auf ein Außengewinde geschraubte
Schutzkappe im Teilschnitt, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Schutzkappe
für ein Innengewinde, Fig. 3 eine erfindungsgemäße Spreizvorrichtung in Draufsicht,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Spreizvorrichtung gemäß Fig. 3 in Seitenansicht während
des Spreizens einer erfindungsgemäßen Schutzkappe.
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Ein Ölfeldrohr 1 mit 20 Zoll (508 mm) Durchmesser (Fig. 1) weist am
Ende ein kegeliges Trapezgewinde 5 und eine paßgenaue Dichtfläche 8 auf. Eine Schutzkappe
2 hat einen Kern 4 aus Stahl mit einer Dicke von 7,1 mm, der einen axialverlaufenden
Schlitz 9 von 1 mm Breite aufweist.
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Der Kern 4 ist allseitig von einer elastischen Schicht 3 umhüllt,
die ihrerseits ein zum Trapezgewinde 5 passendes Gewinde 6 trägt und mit Dichtlippen
11 das Trapezgewinde 5 und die Paßfläche 8 gegen korrosive Medien schützt.
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Angeformte Rippen 7 der aus Polyurethan an den Kern 4 gegossenen elastischen
Schicht 3 verstärken den Schutz gegen Stoßbeanspruchung von außen.
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Der Kern 4 wurde aus Flachstahl der Güte St 37 gebogen und eine Bördelkante
als Stirnfläche angepreßt.
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Die Ausnehmungen 10 dienen zum Ansetzen eines Schraubwerkzeuges.
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Fig. 2 zeigt eine Schutzkappe 13, die in eine Muffe 11 mit kegeligem
Trapezgewinde 12 mit einer Zahnhöhe von 1,5 mm eingeschraubt wurde bis sie an der
Stirnfläche der Muffe 11 anliegt.
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Der Stahlkern 14 weist einen Schlitz 18 von 15 mm Breite auf.
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Der Schlitz 18 ist auf der den Kern 14 umhüllenden elastischen Schicht
15 lagerichtig an der Stelle 20 markiert. Die elastische Schicht 15 hat ein zum
Trapezgewinde 12 passendes Schraubgewinde 16 und weist Ausnehmungen 19 zum Ansetzen
eines Schraubwerkzeuges auf.
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Falls die Schutzkappe beschädigt wurde, so daß sie klemmt, kann sie
mit einer nicht dargestellten Preßvorrichtung, die auf den die Muffe 11 überragenden
Teil der Schutzkappe 13 aufgesetzt wird, soweit zusammengepreßt werden, bis der
Schlitz 18 des Kernes 14 geschlossen ist. Die Zähne der Gewinde 16 auf der Schutzkappe
13 und des Trapezgewindes 12 sind dann nicht mehr im Eingriff und die Schutzkappe
13 kann abgestreift werden.
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Im Bedarfsfall kann die Schicht 15 entlang der Markierung 20 schräg
eingeschnitten werden, so daß die Schutzkappe 13 nach innen beim Preßvorgang kollabiert.
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Fig. 3 zeigt in Draufsicht eine Spreizvorrichtung 25 bestehend aus
vier Backen 34 mit Teilfugen 37. Der Kopf 27 des Gewindes 26 (Fig. 4) dient zum
Ansetzen eines nicht dargestellten Schraubwerkzeuges. Auf ihrer Außenseite weisen
die Backen 34 mindestens je eine Klaue 35 und Krallen 36 auf.
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In Fig. 4 ist dargestellt, wie die Spreizvorrichtung 25 auf einer
Schutzkappe 21 angesetzt wird, die von dem ein rechtsgängiges Außengewinde tragenden
Rohr 22 demontiert werden soll, weil sie durch Klemmen im Gewinde nicht mehr abschraubbar
ist.
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Ein Spreizen der Schutzkappe 21 ist möglich, weil der Stahlkern 23
einen Längsschlitz 24 aufweist.
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Die Spreizvorrichtung 25 ist so angesetzt, daß die Klauen 35 der Backen
34 in die Ausnehmungen 38 der Schutzkappe 21 formschlüssig eingreifen.
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Mit einem nicht dargestellten Schraubwerkzeug wird der Kopf 27 des
Gewindebolzens 26 links herum, entspricht der Abschraubrichtung der Schutzkappe
21, gedreht. Dabei werden die sich an der vorderen Messing-Druckscheibe 31 abstützenden
Backen 34, mit T-Führung 30, über einen auf dem Gewindebolzen 26 bewegten, genuteten
Messing-Keil 29 gespreizt. Die Krallen 36 dringen so in die elastische Schicht der
Schutzkappe 21 ein und verhindern ein Abrutschen der Spreizvorrichtung.
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Durch ständiges Drehen des Werkzeuges wird die Schutzkappe soweit
gespreizt, bis der Klemmwiderstand im Gewinde nachläßt und das Drehmoment ausreicht,
die Schutzkappe 21 abzuschrauben oder abzustreifen, sobald die kompatiblen Gewinde
außer Eingriff sind.
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Wenn die Schutzkappe 21 abgestreift ist, wird mit dem Werkzeug der
Gewindebolzen 26 rechtsherum, also entgegengesetzt, gedreht.
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Wenn das Spiel zwischen Backen 34 und hinterer, auf dem Gewindebolzen
26 mit Splint 33 arretierter, Messing-Druckscheibe 32 überwunden ist, werden über
Messing-Keile 29 die Backen 34 wieder in Ausgangsstellung zurückgedrückt und die
Spreizvorrichtung 25 kann aus der Schutzkappe 21 entfernt werden.
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In ähnlicher Weise ist eine Preßvorrichtung für zu demontierende Schutzkappen
13 (Fig. 2) anzuwenden.
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Da das Prinzip der Erfindung klar beschrieben ist, bedarf es dazu
keiner bildlichen Darstellung.
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