JP2018526585A - クランプ - Google Patents

Abstract

本発明は、２個のクランプジョー（４，５）を有するクランプヘッド（３）を備えるクランプバンド（２）を有するクランプ（１）に関し、クランプジョーのそれぞれに、クランプ（１）をクランプするクランプ要素（６）が内部に挿通される貫通開口部（１７）が設けられ、少なくとも１つの接触面（２０，２１）が各貫通開口部（１７）の端（１９）に設けられ、この接触面にはクランプ要素（６）の支持面が少なくとも部分的に接触可能である。クランプ（１）において最小限の内部張力を実現するために、クランプジョー（４，５）は互いに角度をつけて配置され、少なくとも１つの補強ビード（１８）がクランプジョー（４，５）に設けられ、クランプジョー（４，５）の一方がクランプ要素（６）の回転防止手段を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１のプリアンブル（前提部）に記載のクランプバンドを有するクランプに関する。

ホースクランプやプロファイルクランプなどのクランプは、パイプの端部のパイプコネクタへの固定や、プロファイルクランプの場合にはパイプ同士の接続など、様々な用途に用いられる。クランプ要素によってクランプに張力をかける場合には、クランプヘッドのクランプジョーを互いの方向に向かって移動させ、結果としてクランプバンドの内径が小さくなる。こうして径方向内向きのクランプ力が生じるが、プロファイルクランプの場合にはこれに加えて軸方向のクランプ力が加えられる。パイプの端部には、クランプがその周囲に係合するフランジがそれぞれ設けられているが、軸方向のクランプ力によりともに軸方向に押圧される。

応力は長期耐久性にとって不都合な影響があるが、クランプに張力をかけることによりクランプ内部に生じるものである。クランプによりしっかりと保持することは、必ずしも、特に温度差が激しい場合には、保証できるわけではない。

よって、本発明の目的は、内部応力の発生が大幅に低減され、特に高温下における用途に適したクランプを提供することである。

この目的は請求項１の特徴を備えるクランプによって実現される。構成については、従属請求項の対象となっている。

クランプであって、クランプバンドを備え、該クランプバンドは２個のクランプジョーを有するクランプヘッドを備え、クランプジョーのそれぞれに、クランプに張力をかけるクランプ要素が内部に挿通される貫通開口部が設けられ、クランプ要素の支持面が少なくとも部分的にのる少なくとも１つの接触面が、複数の貫通開口部のそれぞれの端に設けられるようなクランプの場合、本発明によれば、クランプジョーは互いに角度をつけて配置され、少なくとも１つの補強ビードがクランプジョーに設けられ、クランプジョーの一方がクランプ要素の回転防止装置を備える。

このような対策の組み合わせ、すなわち一方でクランプジョーを全体的に硬化させるための補強ビード、クランプジョーの角度をつけた配置、そして一体的に設けられたクランプ要素の回転防止装置により、対応して設計されるクランプの変形領域が決定される。したがって、クランプの残り部分の内部応力は小さいままとなる。結果として、温度変化および／または高温時においても、不規則な変形につながるようなより少ない内部応力が排除されるため、クランプがより信頼性の高いものとなる。

この場合、補強ビードは、特に、クランプ要素およびクランプバンドの対称軸に垂直に延びるクランプジョーの中心線に沿って広がる。

この場合、張力をかける動作中のクランプジョーの変形の結果として動作力とクランプ力との間に線形相関があることが特に好適である。クランプ力の簡易な制御が取り入れられ、これによって良好な再現性が生まれる。

クランプ要素はナットとボルトを備えることが好ましく、必要に応じ、ボルトは摩擦低減コーティングを有する外ねじを備える。結果として、クランプに張力をかける間の摩擦損失がさらに低減され、高いクランプ力が生じ、また比較的正確かつ再現性のある方法で調整できるようになる。

好適な構成において、クランプジョーは、張力をかける動作中、まず互いに部分的に接触し、さらにクランプされると互いに当接し合うように、互いに角度をつけて傾斜している。したがって、クランプジョーは、よくあるように互いに平行に揃ってはおらず、角度がついている。結果として、張力をかける動作中に緩やかに変形し、クランプジョーはまず端のみが互いに当接し、最終的には平面で互いに当接し合う。そのため、必要な動作力の定義された増加が実現される。

クランプジョー間の傾斜の角度は、０°より大きく２０°以下であることが好ましい。クランプジョーの間をこれらのクランプジョーから等距離の位置で径方向に延びる仮想中心線に対する各クランプジョーの角度量は０°〜１０°の間であり、クランプジョーの角度量は等しいが、異なる符号を付している。したがって、クランプジョーは、対称に配置されている。

好適な構成において、少なくとも一方のクランプジョーは、他方のクランプジョーに向けられた少なくとも１つのラグを備える。張力をかける動作中、さらに張力をかける間に弾性的に変形し目標となる変形抵抗を形成するラグによって、最初の接触がもたらされる。これは、張力をかける動作中における力の線形増加を調整するために用いることができる。

ラグは、クランプジョーと一体に設けられることが好ましい。このため、ラグは、例えばクランプジョーに対応して湾曲するクランプジョーの突出部から形成される。

代替的に、ラグは、クランプ要素でクランプジョーに保持される要素として設けられてもよい。ラグは、クランプの他の部分とは異なる材料から比較的簡単に形成されてもよく、また、容易に後付けされてもよい。

好ましくは、この要素はナットの回転防止装置として設けられる。したがって、クランプの取り付けまたはこれに張力をかけることは、ボルトがねじこまれたときにナットをロックする必要がないため、簡略化される。そのため、片手で操作することができる。

いずれの場合にも、少なくとも１つのラグは、両方のクランプジョーに配置されることが好ましい。これらのラグは、張力をかける動作中は互いに接触し、クランプジョーが最終的に平面となって互いに当接し、これ以上のクランプが出来ない状態になるまで、変形抵抗の漸増をもたらす。

特に、接触面のうち少なくとも１つが摩擦低減コーティングを有する場合、クランプ要素を動かすために必要な動作力が減少するが、これはクランプ要素の接触面と支持面とが接触しているとクランプ要素の動きを難しくする摩擦力が低減されるためである。したがって、より大きなクランプ力を生み出すことができる。加えて、摩擦力の低減の結果、不正確さをもたらす損失が減少するため、クランプ力をより正確に調整することができる。したがって、より高い品質基準を満たす、より調整されたクランプ力の再現性が高くなる。

好適な構成において、接触面は隆起しており、クランプ要素の支持面よりも小さい。したがって、実際の接触面の大きさは最小限となり、その結果として生じる摩擦もさらに低減される。

この場合、接触面は、特に２つの直径方向に対向する円形セグメントとして設けられると特に好適である。その結果、多面接触面上に支持面を頑丈でぐらつきなく支持することが可能である。２つの円形セグメントの代わりに、接触面は、貫通開口部の端に、特に均一に分散して配置された、例えば３つまたは４つなど、複数の円形セグメントに分布してもよい。

接触面は、クランプジョーに設けられる補強ビードの領域に配置されることが好ましい。この補強ビードは、通常、クランプジョーの周囲面から突出しており、これによってさらに再加工する必要なく隆起した接触面を設けることができる。したがって、製造費が抑えられる。

クランプは、プロファイルクランプとして設けられることが好ましく、クランプバンドはベースと２つの径方向内向きの側壁を含む。この場合、クランプバンドは、特に台形または三角形の断面を有してもよい。三角形の断面の場合、ベースは側壁同士の間の接続領域の先端によって形成される。プロファイルクランプとして設けることの結果として、径方向のみならず軸方向のクランプ力を導入することができる。よって、クランプには多様な用途の可能性がある。

この場合、側壁の少なくとも１つの少なくとも１の位置に、少なくとも１つの凹部を設けることもできる。特に、この場合、互いに整列した凹部は、両方の側壁の同じ位置に設けることができる。凹部は、クランプをパイプの対応するフランジ上に移動させることができるまで内径を広げるようにするために、クランプバンドにある程度の柔軟性をもたらすものである。

本発明のさらなる特徴、詳細、および利点は、請求項の文言および以下の図で示す例示的実施形態についての説明から明らかになるであろう。

図１は、クランプの側面図を示す。 図２は、クランプのクランプジョーを示す。 図３は、クランプジョーの側面図を示す。 図４は、クランプのクランプヘッドを示す。 図５は、クランプジョーの側面図を示す。 図６は、クランプジョーの平面図を示す。 図７は、クランプヘッドの側面図を示す。

図１に、クランプバンド２とクランプヘッド３とを有するプロファイルクランプとして実現されるクランプ１を示す。クランプヘッド３は２つのクランプジョー４，５を含み、これらはクランプ要素６によって互いの方向に向かって移動させることができ、この移動によってクランプバンド２の内径Ｄが減少する。

クランプ要素６は、ボルト７とナット８とを備え、このボルトは、図１には図示しないクランプジョー４，５内に設けられる貫通開口部内に挿通される。この場合、ボルト７は、外ねじ９を有して、これにナット８がねじ止めされる。ボルト７のヘッド１０とナット８は、クランプジョー４，５の外側に設けられる接触面にそれぞれ当接する。

クランプバンド２は、三角形の断面輪郭を有する。このため、クランプバンド２は、ベース１１を含み、このベースから２つの側壁１２，１３が径方向内向きに角度をつけた状態で広がっている。クランプを締め付けることができるようクランプバンド２の柔軟性を十分なものとするために、クランプバンド２の側壁１２，１３の３カ所に凹部１４，１５，１６が設けられる。凹部の数は、これよりも多くても少なくてもよい。

図２に、クランプ要素６のための貫通開口部１７を有するクランプヘッド３のクランプジョー４を示す。クランプジョー４は、垂直方向に延びる補強ビード１８を備え、ビード１８は貫通開口部１７の中心を通る方向に延び、この貫通開口部で止められている。

クランプ要素６の接触面は、貫通開口部１７の端１９に、摩擦低減コーティングを有する２つの円形セグメント２０，２１として設けられる。図３からわかるように、円形セグメント２０，２１から形成されるこの接触面は、クランプ要素６が比較的小さな領域でのみクランプジョー４に当接するように、端１９の残りの部分に対して隆起している。

第２のクランプジョー５も、同様の方法で構成可能である。

図４に、クランプジョー５に他方のクランプジョー４の方を向いた弾性的に変形可能な要素２２，２３が設けられたクランプヘッド３を有するクランプ２の詳細を示す。さらに、要素２２，２３の代わりまたはこれに加えて、弾性的に変形可能な要素２５，２６を、クランプ要素６によってクランプジョー５に保持される追加要素２４に設けることができる。本例示的実施形態においては、要素２４は、クランプ要素６のナット８の回転防止装置としても機能する。回転防止装置は、張力をかける動作中またはボルト７をねじ込むときに生じる遊びを低減させ、これによって取り入れる応力のより正確な制御を可能とする。

図５に、保持ラグ２７，２８がその間にナット８が入るように貫通開口部１７から外側に曲がっている好適な実施形態のクランプジョー５の部分側面図を示す。この場合、保持ラグ２７，２８は、回転防止装置として機能して、ボルト７をねじ込むときにナット８が巻き込まれるのを防止する。したがって、片手でクランプ１に張力をかけることが可能になる。

必要に応じ、保持ラグ２７，２８は、ボルト７を取り付ける前にナット８がクランプジョー５に固定されるような予備張力でナット８に押圧されてもよい。

図６に、対向する両側部に保持ラグ２７，２８が係合する溝部２９、３０のあるナット８を備える構成を示す。これにより、極めて頑丈な、規定された支持構成のナット８ができあがる。

図７は、クランプ１の詳細であり、クランプヘッド３を示す。この場合、ラグ２２，２３が変形したクランプジョー４，５は、まだ十分に互いを支え合っているわけではなく、クランプ１も完全に張力が加えられたわけではない。

図では、クランプジョー４，５が互いに平行に整列しており、したがって仮想垂直線３１，３１’に平行に延びている。それぞれ最大５°の外向きの傾斜を示す仮想垂直線であって、クランプされていない状態のクランプジョー４，５がこれに対して外向きの角度をつける仮想線を、参照符号３２、３２’で示す。それぞれ最大５°の内向きの傾斜を仮想線であって、クランプされていない状態のクランプジョー４，５がこれに対して内向きの角度をつける仮想線を、参照符号３３、３３’で示す。したがって、クランプジョーの間に０°を超え１０°以下の角度ができる。これにより、張力をかける動作中、クランプジョーは弾性変形によって徐々に互いに当接し、例えば再現可能な自動取り付けを可能とするための自動設定器具によって、この弾性変形により生じる変形抵抗が検出可能となる。

本発明は、上記の実施形態の一つに限定されるものではなく、様々な形で変更可能である。本発明にかかるクランプは、より大きいクランプ力とより小さい内部応力を取り入れることができ、この場合、特に、高温下での利用および温度変化を伴う用途に適している。

構造的詳細、空間的配置、および方法を含む、請求項、明細書、および図面から導かれる全ての特徴および利点は、個別またはさまざまな組み合わせにおいて、本発明に不可欠である。

１ クランプ
２ クランプバンド
３ クランプヘッド
４ クランプジョー
５ クランプジョー
６ クランプ要素
７ ボルト
８ ナット
９ 外ねじ
１０ ヘッド
１１ ベース
１２ 側壁
１３ 側壁
１４ 凹部
１５ 凹部
１６ 凹部
１７ 貫通開口部
１８ 補強ビード
１９ 端
２０ 円形セグメント
２１ 円形セグメント
２２ ラグ
２３ ラグ
２４ 要素
２５ ラグ
２６ ラグ
２７ 保持ラグ
２８ 保持ラグ
２９ 溝部
３０ 溝部
３１ 線
３２ 線
３３ 線

Claims (15)

1. クランプ（１）であって、
   クランプバンド（２）を備え、該クランプバンド（２）は２個のクランプジョー（４，５）を有するクランプヘッド（３）を備え、
   前記クランプジョーのそれぞれに、前記クランプ（１）に張力をかけるクランプ要素（６）が内部に挿通される貫通開口部（１７）が設けられ、
   前記クランプ要素（６）の支持面が少なくとも部分的にのる少なくとも１つの接触面（２０，２１）が、前記複数の貫通開口部（１７）のそれぞれの端（１９）に設けられ、
   前記クランプジョー（４，５）は互いに角度をつけて配置され、少なくとも１つの補強ビード（１８）が前記クランプジョー（４，５）に設けられ、前記クランプジョー（４，５）の一方が前記クランプ要素（６）の回転防止装置を備えることを特徴とする、クランプ。
2. 前記クランプ要素（６）はナット（８）とボルト（７）を備え、必要に応じ、前記ボルト（７）が摩擦低減コーティングを有する外ねじ（９）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ。
3. 前記クランプジョー（４，５）は、張力をかける動作中、まず互いに部分的に接触し、さらにクランプされると互いに当接するように、互いに角度をつけて傾斜していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のクランプ。
4. 前記クランプジョー（４，５）間の傾斜の角度は、０°より大きく１０°以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のクランプ。
5. 少なくとも一方のクランプジョー（５）は、他方のクランプジョー（４）に向けられた少なくとも１つの変形可能なラグ（２２，２３、２５，２６）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のクランプ。
6. 前記ラグ（２２，２３）は、前記クランプジョー（５）と一体に設けられることを特徴とする、請求項５に記載のクランプ。
7. 前記ラグ（２５，２６）は、特には前記クランプ要素（６）で前記クランプジョー（５）に保持される要素（２４）として設けられることを特徴とする、請求項５に記載のクランプ。
8. 前記回転防止装置は、前記要素（２４）により形成されることを特徴とする、請求項７に記載のクランプ。
9. 少なくとも１つのラグ（２２，２３）がクランプジョー（４，５）それぞれに配置されることを特徴とする、請求項５〜８のいずれかに記載のクランプ。
10. 前記接触面（２０，２１）のうち少なくとも１つが摩擦低減コーティングを有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のクランプ。
11. 前記接触面（２０，２１）は隆起しており、前記クランプ要素（６）の前記支持面よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のクランプ。
12. 前記接触面は特に２つの直径方向に対向する円形セグメント（２０，２１）として設けられることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載のクランプ。
13. 前記接触面（２０，２１）は、前記クランプジョー（４，５）に設けられる前記補強ビード（１８）の領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のクランプ。
14. 前記クランプ（１）はプロファイルクランプとして設けられ、前記クランプバンド（２）はベース（１１）と２つの径方向内向きの側壁（１２，１３）を含み、前記クランプバンド（２）は、特に台形または三角形の断面を有することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載のクランプ。
15. 前記側壁（１２，１３）の少なくとも１つの少なくとも１の位置に、少なくとも１つの凹部（１４，１５，１６）が設けられることを特徴とする、請求項１４に記載のクランプ。

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