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Vorrichtung zum Zusammenpressen von zwei Rohrleitungen In der Technik
ist oft die Aufgabe gestellt, zwei Rohrenden schnell, fest und dicht zu verbinden.
Zu diesem Zwecke sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, z. B. Schrauben, Kniehebel-
und Keilverschlüsse, wobei die Anwendung dieser Vorrichtungen je nach Art der Rohre
und der Betriebsbedingungen verschieden ist.
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Schraubenverbindungen werden vor allem bei Rohren mit Flanschen angewendet.
Dabei müssen vor dem Verbinden die Flanschlöcher der beiden Gegenflansche genau
aufeinander passen, damit man die Schrauben hindurchstecken kann. Derartige Schraubenverbindungen
brauchen zum Ausrichten der Rohrenden und zum Anziehen bzw. Lösen der Schrauben
viel Zeit. Man wendet sie daher nur dort an, wo die Rohrenden während eines längeren
Zeitraumes zusammengehalten werden müssen.
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Kniehebel- und Keilverschlüsse ermöglichen demgegenüber eine schnellere
Verbindung und Lösung der beiden Rohrenden und werden vor allem dort angewendet,
wo häufig ein schnelles Verbinden und Lösen der beiden Rohrenden gefordert und bei
genauem Passen bzw. 'guter Elastizität der zu verbindenden Rohre auch möglich ist.
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Es kann jedoch vorkommen, daß die beiden Rohrenden vor dem Zusammenschließen
einen beträchtlichen Abstand haben, so daß beim Zusammenpressen außer der Anpreßkraft
auch noch die Kraft zur Überwindurig
der Längsdehnung der Rohre
aufgebracht werden muß. Bei starkwandigen Röhren oder Rohren mit großem Durchmesser
wird dabei die Kraft, die gleichzeitig zur Überwindung des Anpreßdruckes und zum
Ausrichten sowie zur Überwindung der Längsdehnung oder seitlicher Verschiebung der
Rohre aufgebracht werden muß, so groß, daß sie nicht mehr mit Hilfe eines einfachen
Kniehebels aufgebracht werden kann.
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Diese Schwierigkeiten treten z., B. auch bei Haubenglühöfen auf. Hier
wird eine Haube über das zu glühende und an einem festen Ort befindliche@Einsatzgut,
z. B. Blechpakete, gesetzt, wobei das Einsatzgut ruht und die Glühhaube ortsbeweglich
ist. Die Brennstoffzufuhr, z. B. von Gäs und Luft zur Haube und zu den in der Haube
angebrachten Brennern geschieht mit Hilfe von Röhren, welche jeweils an die ortsveränderlichen
und örtlich fest angeordneten Rohrenden angeschlossen werden müssen. Das Aufsetzen
der Haube auf das zu glühende Einsatzgut geschieht mit Hilfe von Führungsvorrichtungen,
die aber, um ein Klemmen zu verhindern, ein gewisses Spiel haben müssen. Dieses
Spiel tritt auch an den Anschlußstellen der Rohrenden auf, so da.ß zum gleichzeitigen
Zusammenpressen und- Ausrichten sowie zur Überwindung der Längsdehnung der Rohre
ein erheblicher Kraftaufwand notwendig ist.
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Zweck der Erfindung ist eine Rohrverbindung, bei der die erwähnten
Nachteile nicht auftreten. Gemäß der Erfindung ist eine Rohrverbindung vorgesehen,
welche eine an den beiden Rohrenden angreifende, nach Art eines Wagenhebers arbeitende
Einrichtung besitzt, die Spannteile von der Länge des maximalen Rohrabstandes und
Spannglieder enthält, die auf den Spannteilen bis zum Erreichen des jeweiligen Rohrabstandes
ohne Kraftschluß und nach Erreichen des Rohrabstandes kraftschlüssig bewegt werden
können. Dabei können Hebeleinrichtungen vorgesehen sein, durch die nach Erreichen
des Kraftschlusses eine selbstsperrende schrittweise Weiterbewegung der Spannglieder
bewirkt werden kann.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Rohrverbindung
mindestens zwei an einem Rohrende angreifende, als Spannsäulen ausgebildete Spannteile,
auf denen am anderen Rohrende angreifende Spannbügel verschiebbar angeordnet sind
und zwei auf den Spannsäulen mit Übermaß- verschiebbar aufgebrachte, als Spannglieder
wirkende Klemmstücke, die beim Spannen abwechselnd in Spannrichtung verschoben oder
bei Reibungsschluß zum Halten der Last arretiert werden können. Die Spannbügel können
mit zwei auf der Spannsäule gleitend angebrachten Führungsstücken in Verbindung
stehen, welche über ein Abstandsstück einen zur Aufnahme der Klemmstücke geeigneten
Bügel bilden.
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Auf .den zu verbindenden Rohrflanschen können Tragstücke zur Aufnahme
der von der Spannvorrichtung aufgebrachten Kräfte angebracht sein., welche derart
mit Aussparungen oder Ansätzen versehen sind, daß auch bei seitlich verschobenen
Rohrenden eine sichere Kraftübertragung möglich ist.
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Bei Anwendung der Erfindung können also die an den Rohrenden angreifenden
Teile der Spanheinrichtung praktisch ohne Kraftanstrengung in einer einzigen durchlaufenden
Bewegung einander bis zum jeweiligen Abstand der Rohrenden genähert werden und dann,
vorzugsweise durch aufeinanderfolgende Hebelbewegungen, schnell und mühelos die
Kräfte zum Verbinden der Rohre aufgebracht werden.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Fig. i zeigt eine Kniehebelrohrverbindung bekannter Art vor dem Festziehen,
wobei die beiden Rohrenden .sowohl im Abstand als auch seitlich verschoben angeordnet
sind; -Fig. 2 zeigt die Anordnung nach Fig. i während des Festziehens; Fig. 3 zeigt
eine Vorderansicht der gemäß der Erfindung zum Verbinden von Rohren verwendeten
Spannvorrichtung; Fig. q. zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 3 ;
Fig. 5 zeigt die Rohrverbindung gemäß der Erfindung; auf der linken Seite nach dem
Festziehen, auf der rechten Seite vor dem Festziehen; Fig. 6 zeigt einen Schnitt
nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
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Wie in den Fig. i und 2 dargestellt ist, werden bei Verwendung einer
Kniehebelanordnung die Rohrenden i und 2 über Kniehebel 3 und q. verbunden, welche
einerseits am Flansch 6 des Rohres 2 befestigt sind und andererseits am Flansch
5 des Rohres i angreifen' können.
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Wenn die Rohrenden nicht nur mit axialem Abstand, sondern auch seitlich
verschoben liegen, so wird sich nach Spannen des einen Kniehebels 3 außerdem noch
durch die elastische Wirkung der Rohre der in Fig. 2 dargestellte Zustand einstellen,
wobei auf der noch nicht festgezogenen Seite ein so weiter Abstand auftritt, daß
der zweite Knieliebel q: nicht mehr festgezogen werden kann, weil die zum Anpressen
des Flansches 5 an den Flansch 6 erforderlichen Kräfte nicht mehr mit dem Kniehebel
q. aufgebracht werden können.
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Die Wirkungsweise der gemäß der Erfindung vorgesehenen Spannvorrichtung
wird zunächst an Hand von Fig. 3 und ¢ erläutert. Ein bügelartiger Tragteil 9 mit
einem Ansatz io ist verschiebbar auf einer ständerartigen Säule ix angeordnet. Innerhalb
der beiden auf der Säule ii gleitenden Enden des Tragteiles 9 sind i Klemmstücke
8 und 12 auf der Säule aufgeschoben, deren Bohrungen gegenüber dem Säulendurchmesser
ein solches Spiel haben, daß die Klemmstücke in noch zu beschreibender Weise geschwenkt
werden können.
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Ein Hebel 7 an einem Anschlußstutzen 15 mit einer Betätigungsnase
15' ist über einem Zapfen an dem Klemmstück 12 schwenkbar angeordnet. Die Klemmstücke
8 und 12, greifen an den Stellen 17' und 12' gleitend an der Führungskante io' des
Ansatzes io an, so daß sie sich nicht um die Säule ii drehen können. Zwischen dem
unteren Ende des Tragteiles g und dem Klemmstück i2 ist eine Druckfeder 13 angeordnet.
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Wenri nun der Hebel 7 aus der gezeichneten Lage nach unten geschwenkt
wird, so drückt die Betätigungsnase i5.' über einen Ansatz 8' das Klemmstück 8 nach
oben. Dieses drückt weiter unter den Ansatz g'
des Tragteiles g,
so daß Tragteil g gehoben und auf der Säule =i um eine bestimmte Strecke aufwärts
geschoben wird.
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Wird nun Hebel 7 wieder zurückgeschwenkt, so wird bei fehlendem Gegendruck
bei 8' das Klemmstück 8 im Bereich des vorhandenen Spiels durch den Anz)atz g' derart
im Uhrzeigersinn geschwenkt, daß es durch die Reibung fest an der Säule r= sitzt
und Tragteil g in seiner gehobenen Lage festgehalten wird. Zugleich wird durch die
Druckfeder 13 das Klemmstück 12 bis zum Anschlag an 8 gehoben. Bei erneutem Senken
des Hebels 7 wird das Klemmstück 12 ebenfalls im Uhrzeigersinne geschwenkt, so daß
es beim weiteren Heben die gesamte Last der Hubbewegung übernehmen kann usw.
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Durch diese Einrichtung, die z. B. bereits für Wagenheber verwendet
wird, kann durch aufeinanderfolgende Schwenkbewegungen des Hebels eine kraftschlüssige
schrittweise Näherung der Rohrenden erzielt werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei
die billige Fertigung und die Unempfindlichkeit gegen Schmutz und höhere Temperaturen.
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Ein Lösen der Vorspannung kann dadurch erfolgen, daß die Klemmwirkung
der beiden Klemmstücke 8 und 12 aufgehoben wird. Man kann dabei z. B. den Hebel
7 aus dem Anschlußstutzen 15 herausziehen und zwischen die Nasen 16 und 17 (Fig.
3) an Spannbügel g und Klemmstück 8 einführen. Beim Auseinanderdrücken der Nasen
16 und Z7 wird dann die Verklemmung der Teile 8 und i2 aufgehoben, so daß die Rohrenden
wieder voneinander entfernt werden können.
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Die betriebsmäßige Anwendung der Erfindung zeigt Fig. 5. An den Rohrenden
i und 2 sitzen die Flansche 5 und 6 mit einer Dichtung 18. Am Spannbügel g sind
zwei Führungsstücke =g, 2o mit einem Abstandsstück 21 befestigt. Durch die Führungsstücke
=g, 2o greift eine Zugstange 22 hindurch, die an einem Führungsteil 24 an einem
Druckstück 23 auf dem Flansch 5 zusätzlich geführt sein kann. An ihrem unteren Ende
28 ist die Zugtange 22 gekröpft, so daß sie den Flansch 6 Untergreifen kann. Am
oberen Ende der Zugtange 22 sind zwei Haltemuttern 25 aufgeschraubt, zwischen denen
ein Handgriff 26 angeordnet ist, mit dem die-Zugstange 22 gedreht werden kann. Am
Spannbügel g, zwischen den Führungsstücken =g und 2o, ist die an Hand der Fig.3
und ¢ beschriebene Hebel- und Klemmanordnung untergebracht.
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Wenn nun die beiden Rohrenden rund 2 im Betrieb verbunden -werden
sollen, so wird bei gelockerten Klemmstücken ein so weiter Abstand zwischen dem
unteren Ende der Säule =i und dem Ende 28 der Zugstange 22 eingestellt, daß die
Vorrichtung auf die Flansche 5 und 6 aufgesetzt werden kann (Fig. 5, rechte Seite).
Bei weiterhin gelockerten Klemmstücken wird ein eventuell noch vorhandener Leerweg
durch Zusammenschieben der Vorrichtung ausgeglichen und die Zugstange 22 dabei geschwenkt,
bis beide Flansche von den Enden der Teile 28 und =i erfaßt werden. Dann wird durch
die beschriebene Hebel-Klemmbewegung die Vorrichtung angezogen, bis beide Flansche
aufeinander liegen und die Dichtung 18 fest zusammenpressen (Fig. 5, linke Seite).
Wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, ist die Ano.dnung der Führungsstücke =g und
2o mit dem Spannbügel g gegenüber Hebel 7 in der vereinfachten Darstellung in Fig.
q. um 9o° geschwenkt. Es ergibt sich in beiden Fällen die gleiche Wirkungsweise.
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Die Tragstücke 23 und 23', die an den Flanschen 5 und 6 zur Aufnahme
der angreifenden Teile der Spannvorrichtung dienen, sind so ausgebildet, daß auch
bei seitlicher Verschiebung der Rohrenden ein sicheres Eingreifen der Spannvorrichtung
möglich ist. Es können außer der gezeigten kugelförmigen Ausbildung auch spitze,
konische, ovale usw. Formen angewandt werden.
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Weitere zweckmäßige Änderungen sind im Rahmen des Erfindungsgedankens
möglich. So können zur gleichzeitigen Betätigung der Spannvorrichtung auch mehrere
Betätigungshebel ? miteinander verbunden oder in anderer Weise gleichzeitig zu betätigen
sein. Auch kann die Klemmeinrichtung durch andere geeignete Mittel ersetzt sein,
die auf dem Prinzip der schiefen Ebene beruhen. Die gewindelose Tragsäule =i kann
zur besseren Sicherung.der Halterung auch mit Querriffelungen oder Nuten versehen
sein.