NO166506B - Roerskjoet. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en rørskjøt som tjener til å forbinde endene av to rør, omfattende en muffe av gummi til å oppta rør-endene såvel som en spennbøyle som omgir muffen og innbefatter et strammebånd, samtidig som muffen på sin innside har en om-løpende midtribbe til anlegg mot rørenes endeflater og på hver side av midtribben har et ringformet spor hvis ene flanke, som grenser til midtribben, har en mot muffens innføringskant tiltagende diameter, og ved hver innføringsende en aksialt ytre, omløpende ribbe (6), hvis - aksialt regnet - ytre flanke har en diameter som avtar fra innføringskanten mot midtribben, og samtidig som strammebåndet griper over kantene av muffen med stort sett radialt innad ombøyde flenser og ved sin aksiale midte har en i båndets ommkretsretning omløpende, radialt innadrettet forsenkning som griper inn i et ringformet spor på utsiden av muffen, samt ved hver av sine ender har en radialt utragende påsveiset spennbakke med bare en spennskrue som går gj ennom spennbakkene.

I den ikke tidligere publiserte tyske patentsøknad

P 33 39 169.6-12 er der allerede beskrevet en slik rørskjøt.

Den benyttes i første rekke til å forbinde avløpsrør av støpe-jern. Ved denne skjøt utgjøres hver spennbakke av et hovedsakelig L-formet blikkstykke som med sitt ene ben er sveiset til strammebåndet i det område som ligger mellom flensene. Det annet ben rager stort sett radialt utover. Da strammebåndets flenser, som er ombøyet stort sett radialt innover i vinkel, under tilstramningen av spennbøylen skal trykkes så fast mot omkretsen av rørene som skal forbindes, at rørskjøten også bevirker en viss aksialsikring av rørforbindelsen,* utøves en tilsvarende stor spennkraft på strammebåndet via spennbøylens spennhode. De radialt utragende ben av spennbakkene får dermed tendens til å bøye seg. For å unngå dette er det mulig å velge spennbakkenes blikktykkelse større. Men bortsett fra det større materialbehov vanskeliggjør et større materiale dannelsen av den vanligvis anvendte punktformede sammensveising. De stivere spennbakker ville så influere uheldig på den tilsiktede mulighet å la skjø-ten gi etter i området for den omløpende forsenkning i strammebåndet for å utligne diametertoleranser og tilpasses en gjen-sidig vinkelstilling av rørene. Likevel blir den spennkraft som spennhodet utøver på det midtre område av strammebåndet, først i det diametralt overforliggende område av dette overført til de radialt utragende flenser, så disse blir trykket mot røre-nes omkretsflater med større radialkraft i dette område enn i nærheten av spennhodet. Denne ujevne fordeling av spennkraften over flensenes omkrets svekker den aksiale sikring av rør-forbindelsen, mens en bøyning av de radiale spennbakker forhindrer utøvelsen av en tilstrekkelig stor spennkraft, da spennbakkene eventuelt ville støte mot hverandre for tidlig, så der dermed ikke ville bli sørget for en tilstrekkelig avtetning av forbindelsen, foruten at også den ujevne fordeling av spennkraften over flensenes omkrets svekker avtetningen som følge av en utilstrekkelig aksial sikring såvel i tilfellet av en vinkelstilling av rørene som i tilfellet av aksiale strekkrefter på rørene, f.eks. pga. et høyt innvendig trykk. Faren for utilstrekkelig avtetning foreligger særlig ved en rørskjøt av den innledningsvis nevnte art, hvor man kan nøye seg med bare én spennskrue og et forholdsvis smalt strammebånd på bare ca. 30-50 mm.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å gi anvis-ning på en rørskjøt av den angitte art hvor der uten økning av materialkostnaden er skaffet større sikkerhet mot utilstrekkelig avtetning.

Ifølge oppfinnelsen blir denne oppgave løst ved at hver spennbakke dannes av et støttebånd som strekker seg hovedsakelig tvers på spennbøylens plan og med sin ene bredside vender mot strammebåndet, og som med en utadrettet buk dekker over spennskruens skaft samt er sveiset til de områder av strammebåndet som ligger mellom forsenkningen og flensene, såvel som til disse.

Ved denne løsning har spennbakkene større bøyestivhet,

da de. vesentlig blir utsatt' for skjærpåkjenning. Spennbøylen kan derfor strammes til med større spennkraft så der også fås' sterkere aksialsikring og bedre tetning. Uavhengig av rørenes diametertoleranser kan spennbakkene, takket være bøyeligheten av de radiale flenser, selv ved største avvik mellom rørene trykkes sammen uten varig deformasjon så langt at de blir liggende direkte an mot hverandre og spennbøylens strammetilstand lett kan kontrolleres visuelt. Dessuten blir spennkraften jevnere fordelt over bredden av.strammebåndet, så den allerede i nær-

heten av spennhodet blir overført til strammebåndets sidefle-nser. Dette gir en jevnere fordeling av spennkraften over flensenes omkrets og dermed en tilsvarende bedre aksial sikring med derav følgende bedre tetning. Materialkostnaden til støttebåndet blir mindre enn for vinkelbøyde bøyningspåkjente blikkstykker. Spesielt kan tykkelsen velges mindre. Der foreligger derfor ingen vanskelighet når det gjelder utformningen av en punktsveis-eforbindelse av stor fasthet. Det bøyemoment spennskruen utøver på spennbakkene, er forholdsvis lite, da spennskruen trykker meget nær strammebåndet så den til og med delvis blir liggende i dettes utvendige forsenkning. Spennskruen angriper derfor bare med forholdsvis kort momentarm på spennbakkene. Den resulterende radialkraft som utøves på flankene, er ikke bare jevnere fordelt i omkretsretning, men også større og bidrar dermed likeledes til en bedre aksial sikring.

Fortrinnsvis er det sørget for at de partier av støtte-båndet som ligger utenfor bukten, er forbundet med strammebåndet ved minst to sveisesteder som ligger i et plan som danner en spiss vinkel med forsenkningen på den side som vender bort fra gapet i bøylen. I den forbindelse blir sveisestedene utsatt for mindre påkjenning enn ved en anordning av sveisestedene i et radialplan som forløper på tvers av (i rett vinkel til) strammebåndets resp. forsenkningens lengderetning. Således blir det reaksjonsdreiemoment som bevirkes av de mer fjernt fra bøyle-gapet beliggende sveisesteder - ved alle sveisestedene dreier det seg fortrinnsvis om punktsveisesteder - og motvirker en vippebevegelse av spennbakkene ved tilstramningen, pga. den større avstand fra buktens fotpunkter på begge sider av bøyle-gapet større enn ved en anordning av sveisepunktene i et radialplan som forløper i rett vinkel til strammebåndets lengderetning.

Videre kan de partier av støttebåndet som ligger utenfor utbuktningen, ha form av hvert sitt parallellogram som likeledes danner en spiss vinkel med utbuktningen på den side som vender bort fra bøylegapet. Punktsveisestedene har da større avstand fra den kant av bukten som vender bort fra gapet, enn ved en anordning av sveisestedene på en linje som forløper loddrett på bøyleplanets lengderetning. Sveisestedene øver derfor et større reaksjonsmoment mot vipping av vedkommende spennbakke.

Dessuten er de utsatt for mindre belastning.

Det er gunstig om parallellogrammet er bredere i spenn-bøylens omkretsretning enn bukten og oppviser minst tre sveisesteder, hvorav to har større avstand fra gapet mellom bøylens spennbakker enn den kant av bukten som vender bort fra gapet. Dette gir et enda større reaksjonsmoment av sveisestedene mot et vippemoment, samtidig som belastningen på alle sveisestedene alt i alt blir mindre.

Spennskruen kan ha sylindrisk hode med sekskantet inner-prof il og en polygonal mutter hvis ene kant griper inn i den ytre del av forsenkningen. Dermed er mutteren allerede ved spennskruens ytterste ende sikret mot dreining, særlig når der benyttes en firkantmutter.

Videre kan innerdiameteren av bunnen av hvert av muffens ringformede spor tilta i aksial retning fra midtribben til den aksialt ytterstliggende ribbe. Dermed blir det unngått at de ytre ribber ruller seg inn når rørendene føres inn i skjøten. Isteden blir ribbene bare bøyet innover i retning mot bunnen

av det tilgrensende ringspor.

Oppfinnelsen, videre utviklinger og ytterligere fordeler ved den vil i det følgende bli belyst nærmere ved foretrukne utførelseseksempler som er anskueliggjort på tegningen. Fig. 1 er et sideriss av skjøten ifølge oppfinnelsen be-traktet aksialt.

Fig. 2 viser et annet sideriss sett i rett vinkel til

fig. 1.

Fig. 3 viser snitt etter linjen I-l på fig. 1 av skjøten

i spenningsløs tilstand med innførte rørender.

Fig. 4 er et grunnriss av en del av spennhodet hos skjøten på fig. 1, og

fig. 5 er et partielt sideriss av en del av skjøten ifølge oppfinnelsen i et annet utførelseseksempel.

Den rørskjøt som er vist på fig. 1-4, består av en muffe

1 av gummi som EPDM og en spennbøyle 2 som omgir muffen. Skjøten tjener til å forbinde endene av to rør 3 som skal innføres aksialt i den.

Muffen 1 (også betegnet mansjett) har på innsiden en om-løpende midtribbe 4 som skaffer tetning av rørforbindelsen mellom endeflatene av rørene 3. Innerdiameteren er derfor mindre enn ytterdiameteren av rørene. Videre er der på innsiden av muffen 1 på begge sider av midtribben 4 utformet ett og ett ringformet spor 5 som begrenses av en radialt ytterstliggende omløpende ribbe 6 ved innføringssidene av muffen 1. Diameteren av de aksialt regnet ytre flanker 7 av ribbene 6 og diameterne av flankene 8 og 9 av ringsporene 5 tiltar lineært fra den respektive innføringsside av muffen 1 mot midtribben 4 så flankene 8 er underskåret. Innerdiameteren av ribbene 6 motsvarer ytterdiameteren av røret 3, mens diameteren av bunnen av ringsporene 5 er større enn ytterdiameteren av rørene 3 og tiltar fra midtribben 4 mot den respektive tilgrensende ytre ribbe 6. Isteden kan flankene 7-9 også være utført hvelvet (utbuktet) mot inn-føringssiden.

På sin utside rett overfor ribben 4 er muffen 1 utformet med et ringformet spor 10 med stort sett V-formet tverrsnitt.

Spennbøylen 2 består av et strammebånd 11 av stålblikk som er bøyet omtrent til C-form og har en bredde av ca. 40 mm + 10 mm, fortrinnsvis + 5 mm ved en rørdiameter på ca. 112 mm + 3 mm, spennbakker 12 og 13 som er sveiset til endene av strammebåndet 11, en spennskrue 15 som er ført gjennom en utbuktning 14 i hver av spennbakkene og har et sylindrisk hode 15a med innvendig sekskantprofil, en mutter 15b samt en lask 16 som overspenner gapet mellom endene av strammebåndet resp. mellom spennbakkene.

På midten er strammebåndet 11 utformet med en forsenkning eller rille 17 som strekker seg over hele lengden av strammebåndet 11, og som rager innover radialt og griper inn i ringsporet 10. Ved sine sidekanter er strammebåndet 11 utformet med koniske flenser 18 som er ombøyet i vinkel innover og ligger an mot koniske randpartier 19 av muffen 1. Innerdiameteren av flensene 18 (på innføringssiden) ligger mellom innerdiametrene av ringsporene 5 og ribbene 6.

Hver av spennbakkene 12 og 13 består av et støttebånd

som strekker seg over hele bredden av strammebåndet 11 og vender mot dette med sin bredside. En radialt utadrettet bukt 14 som er utformet midt på støttebåndet, dekker over skaftet hos spennskruen 15, hvis hode 15a og tilhørende mutter 15b har støtte mot

de respektive kanter av bukten 14 (fig. 1), samtidig som firkant-mutteren 15b med sikte på dreiesikring griper inn i den utvendige forsenkning 17 med en av sine kanter, slik det er vist på fig. 2.

De partier 14a av støttebåndet som slutter seg til utbuktningen 14 på hver side, er ved punktsveisesteder P^ og sveiset til flensene 18 og til de partier 11' som ligger mellom flensene 18 og rillen 17. Partiene 14a har parallellogramform og danner likedan som den rette forbindelseslinje V mellom punktsveisestedene P^ og V ^ en spiss vinkelyO^ på den side som vender bort fra gapet mellom spennbakkene 12, 13 (fig. 1). Istedenfor bare to punktsveiser kan der også være anordnet flere på hvert av partiene 14a. Ved denne utformning og plassering av spennbakkene 12, 13 blir strammekraften fra spennskruen 15 overført ikke bare til de midtre områder 11', men også til flensene 18 ved kantene av strammebåndet 11. Flensene 18 legger seg derfor ved tilstramningen fast mot rørene 3 og bidrar i større grad til aksial sikring av disse. Forløpet av partiene 14a under en vinkel fii forhold til forbindelseslinjen V har den fordel at punktsveisene P^ og P^ blir utsatt for mindre belastning enn om der ikke hadde forekommet noen slik skråvinkel (ved^Æ^

= 90 ). Dessuten motvirker det skrånende forløp i større grad svingning (vipping) av spennbakkene om en tversgående akse til spennbøylen 11.

Lasken 16 er utformet med en (ikke vist) forsenkning som motsvarer forsenkningen 17 og strekker seg over hele lengden av lasken 16 i spennbøylens omkretsretning, og som likeledes griper inn i rillen 10 i muffen 1 og griper over forsenkningen 17 på dens radialt innadvendte side. Videre har lasken 16 flenser 20 motsvarende flensene 18. Når skjøtens spennskrue 15 trekkes til etter innføring av rørene 3 og spennbøylen 2 dermed blir strammet, blir ribbene 6 og flankene 7, 8, 9 deformert omtrent slik at godset i muffen 1 i området for ribbene 6 og i området for de veggpartier 11 som grenser til denne, blir komprimert radialt og utvidet aksialt, mens flensene 18 ved at de sluttelig blir trykket mot utsiden av rørene 3, blir noe ombøyet radialt utover. Komprimeringen og utvidelsen av muffens gods gir med tiltagende spennkraft en større tetningsflate mellom rørene 3 og muffen 1. Dessuten tiltar motstanden av muffen 1 mot vinkelforskyvning av det ene eller av begge rørene i forhold til hverandre. Flensene 18 bevirker en tilleggs-avstøtning av rørene 3 mot slik utsvingning, idet de pga. sitt skrånende forløp og sin nedbøyning får en tilbakeførende f jær-virkning. Avstøtningen av bøylen på rørene 3 via flensene 18 forhindrer enn videre en kraftig trykkvirkning på muffen 1 ut over dens elektrisitetsgrense og bidrar til aksial sikring av rørendene. Samtidig gir forsenkningen 17 en leddvirkning i tilfellet av en vinkelstilling av et rør 3. Denne leddvirkning forhindrer i tilfellet av vinkelstilling av et rør langt på vei avløftning av muffen 1 i området for den annen rørende med derav følgende utetthet. I forbindelse med ringsporet 10 bidrar forsenkningen 17 likedan som flensene 18 til aksial sikring av muffen 1 i spennbøylen 2 etter innføringen av rørendene i muffen såvel som til sentrering av muffen 1 i spennbøylen 2. Således blir godset i muffen i området for ribben 4 mellom rørendene komprimert av forsenkningen 17 og tetningsvirkningen dermed forsterket.

Også ved forskjellige rørdiametre, f.eks. hvis ytterdiameteren av det ene rør 3 er større enn den nominelle ytterdia-meter av det annet rør 3 som skjøten er dimensjonert for, kan muffen enn videre i området for det tynnere rør trekkes sammen praktisk talt til diameteren av dette rør, mens den i området for det videre rør 3 beholder en større diameter uten at området 21 på sidene av det mindre rør blir merkbart mindre komprimert. Dessuten er der også for røret med større diameter sikret avtetning av rørenden takket være anlegget mot flanken 9. Blir rørene 3 utsatt for aksiale strekkrefter som søker å trekke dem fra hverandre, letter de underskårne flanker 8 (fig. 3) av ribbene 6 i forbindelse med skråflankene 7 en avretting av ribbene 6 mot radial stilling pga. en friksjonskraft mellom ribbene 6 og rørene 3 og dermed en minskning av innerdiameteren av ribbene 6 med den følge at disses tetningsvirkning blir forsterket. Den mot ribbene 6 tiltagende diameter av bunnen av ringsporene 5 hindrer ribbene 6 i å bli rullet inn når rørene 3 føres inn i muffen 1.

Forsenkningen i lasken 16 mellom spennbakkene 12, 13 og forsenkningen 17 har den fordel at den langsgående midtakse for spennskruen 15 og dermed dennes strammekraft kan komme til virkning på spennbakkene 12 og■13 i mindre radial avstand fra tangensialplanet til strammebåndet 11. På spennbakkene 12 og 13 blir der derfor ved gitt strammekraft utøvet et mindre bøye-moment. Videre vil den nedbøyning av spennskruen 15 som betin-ges av et anlegg av denne mot utsiden av strammebåndet (med stor rørdiameter og tilsvarende øket avstand mellom spennbakkene) og derav følgende øket strammekraft, bli mindre takket være muligheten for å la spennskruen 15 gripe inn i forsenk-ningene. Dette gjør det mulig å utøve en stor spennkraft. For å gjøre det mulig å la spennskruen 15 trenge dypere ned i forsenkningen i lasken 16 og eventuelt i forsenkningen 17 er det mulig å velge forsenkningenes krumningsradier større enn hva som er vist på fig. 3. Spesielt kan de velges så store at forsenkningen 17 delvis opptar det sylindriske hode 15a på spennskruen 15.

I det viste utførelseseksempel er lasken 16 utført i ett stykke med strammebåndet 11. Men det er også mulig å sveise lasken 16 til den radialt innadvendte side av strammebåndets ene endeparti. I begge tilfeller smalner strammebåndet av i det minste i overgangsområdet til lasken slik at det kan føres inn mellom flensene 18 ved den annen ende av båndet.

Utførelseseksempelet på fig. 5, hvor bare den ene halvdel av et endeparti av spennbøylen 2 er vist siden den annen halvdel er symmetrisk til den, skiller seg fra utførelseseksempelet på fig. 1-4 bare ved utformningen av områdene 14b og antall og anordning av punktsveisene P^, P 2 og P^• Partiene 14b er noe bredere i bøylens omkretsretning enn bukten 14, vinkelen

/?} er noe mindre (spissere) enn vinkelen /3 , og et tredje punkt-sveisested P3 er plassert lenger borte fra bøylegapet (som over-spennes av lasken 16) enn den kant av utbuktningen hvor mutteren resp. hodet på spennskruen ligger an. Punktet P^ har på fig. 5 en enda større avstand fra bøylegapet enn punktet P^. Ved denne utformning blir punktsveisene til P^ enda mindre på-kjent, mens punktsveisene P^ og P^ øker reaksjonsmomentet mot vipping av spennbakkene 12, 13.

Claims (6)

1. Rørskjøt som tjener til å forbinde endene av to rør, omfattende en muffe (1) av gummi til å oppta rørendene (3) såvel som en spennbøyle (2) som omgir muffen og innbefatter et strammebånd (11), samtidig som muffen på sin innside har en omløpende midtribbe (4) til anlegg mot rørenes endeflater og på hver side av midtribben har et ringformet spor (5) hvis ene flanke (9), som grenser til midtribben (4), har en mot muffens innføringskant tiltagende diameter, og ved hver innføringsende en aksialt ytre, omløpende ribbe (6) hvis - aksialt regnet - ytre flanke (7) har en diameter som avtar fra innføringskanten mot midtribben (4), og samtidig som strammebåndet (11) griper over kantene av muffen med stort sett radialt innad ombøyde flenser og ved sin aksiale midte har en i båndets omkretsretning omløpende, radialt innadrettet forsenkning som griper inn i et ringformet spor på utsiden av muffen, samt ved hver av sine ender har en radialt utragende påsveiset spennbakke med bare én spennskrue som går gjennom spennbakkene, karakterisert ved at hver spennbakke (12) 13) utgjøres av et støttebånd som strekker seg omtrent på tvers av spennbøylen (2), vender mot dette med sin ene bredside, dekker spennskruens (15) skaft med en radial utbuktning (14) og er sveiset til de mellom forsenkningen (17) og flensene (18) beliggende områder (11') av strammebåndet (11) og til flensene (18) .

2. Rørskjøt som angitt i krav 1, karakterisert ved at de partier (14a) av støt-tebåndet som ligger utenfor utbuktningen (14), hvert er forbundet med strammebåndet (11) ved minst to sveisesteder (P.j,P2) beliggende i et plan (V) som danner en spiss vinkel ( fi-^, ) mec^ forsenkningen (17) på den side som vender bort fra bøylens gap.

3. Rørskjøt som angitt i krav 2, karakterisert ved at de partier (14a) av, støt-tebåndene som ligger utenfor utbuktningen (14), danner hver sitt parallellogram som på den side som vender bort fra bøylegapet, danner en spiss vinkel med forsenkningen (17).

4. Rørskjøt som angitt i krav 3, karakterisert ved at parallellogrammet (14b) har større bredde enn utbuktningen (14) i spennbøylens (2) omkretsretning og oppviser minst tre sveisesteder (<p>^-P3) hvorav to (P-^r P3) har større avstand fra gapet mellom spennbakkene (12, 13) enn den kant av utbuktningen (14) som vender bort fra gapet.

5. Rørskjøt som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at spennskruen (15) har sylindrisk hode (15a) med innvendig sekskant og en polygonmutter (15b) hvis ene kant griper inn i den ytre del av forsenkningen (17) .

6. Rørskjøt som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved innerdiameteren av bunnen av hvert av de ringformede spor (5) i muffen (1) tiltar i muffens (1) aksialretning fra midtribben (4) til den aksialt ytterstliggende ribbe (6).