SE459442B - Skjutkoppling foer sammanfogning av aendarna paa tvaa roer - Google Patents

Description

459 442 10 l5 20 25 30 35 utåtriktade skänklarna på spännbackarna att böjas. För att förhindra denna böjning kan materialtjockleken i spännbackarna ökas. Bortsett från den ökade materialåt- gången försvårar en ökad materialtjocklek genomförande av den vanligen använda punktsvetsningen. Vidare skulle sty- vare spännbackar på ett ofördelaktigt sätt påverka den i området för spännbandets veck för en utjämning av rördia- metertoleranser och för anpassning till en snedställning mellan rören eftersträvade böjligheten hos spännklämman vid spännhuvudet. Oavsett detta leds den av spännhuvudet på spännbandets mittparti utövade spännkraften rent prak- tiskt vid det diametralt mittemot spännhuvudet belägna spännbandområdet in i de väsentligen radiellt vinklade flänsarna, varigenom flänsarna vid detta område trycks an- mot rörets utsida med en större radiell kraft än i när- heten av spännhuvudet. Denna ojämna spännkraftsfördelning över flänsarnas omkrets påverkar den axiella läsningen för rörsammanfogningen- Medan en böjning av de radiella spänn- backarna förhindrar åstadkommande av en tillräckligt stor spännkraft, eftersom spännbackarna eventuellt stöter emot varandra för tidigt, varigenom en tillräcklig tätning i sammanfogningen inte kan åstadkommas, påverkar även den ojämna spännkraftsfördelningen över flänsarnas periferi på ett ofördelaktigt sätt tätningen till följd av en 0- tillräcklig axiell låsning, antingen vid en vinkling mel- lan rören eller vid utövande av axiella dragkrafter på rören, t.ex. i samband med ett högt inre tryck. Risken för otillräcklig tätning föreligger speciellt vid en in- ledningsvis definierad skjutkoppling, som är försedd med endast en spännskruv och har ett förhållandevis smalt spännband med en bredd av endast cirka 35 till 50 mm.

Uppfinningen syftar till att åstadkomma en skjutkoppling av inledningsvis angiven typ, vid vilken det utan ökning av materialtjockleken uppnås en större säkerhet mot otill- räcklig tätning. 10 15 20 25 30 35 459 442 Enligt uppfinningen uppnås detta därigenom att vardera spännbacken utförs av ett i väsentligen rät vinkel mot spännklämman sig sträckande stödband, som med sin ena bredsida är vänd mot spännbandet och som med en radiellt utåtriktad välvning täcker spännskruvens kropp, och som är fastsvetsad på de mellan uecket och flänsarna belägna områdena på spännbandet samt på flänsarna.

Vid denna lösning har spännbackarna en större böjstyvhet, eftersom de väsentligen utsätts för tryckkraft. Spännkläm- man kan därför spännas åt med större spännkraft, så att en bättre axiell säkring och tätning uppnås. Oberoende av diametertoleranser för rören kan spännbackarna, till följd av böjlighet hos de radiella flänsarna, även vid högsta övermâtt pâ rören, med hög spännkraft och utan att böjas alltid kan föras ihop så långt att de ligger an direkt mot varandra och så att klämmans âtdragningstillstånd lätt kan fastställas på visuell väg. Dessutom fördelas spänn- kraften jämnare över spännbandets bredd, så att den redan i närheten av spännhuvudet leds in i spännbandets sido- flänsar. Detta ger en jämnare spännkraftsfördelning över flänsens periferi och därigenom en i motsvarande grad bättre axiell låsning, och till följd därav en bättre tät- ning. Materialâtgângen för stödbanden är mindre än för vinklade, för böjning utsatta plåtdelar. Speciellt kan tjockleken väljas mindre. Det föreligger därför ifråga om utformningen inte nägra svårigheter beträffande en punktsvetsförbindning med hög hâllfasthet. Det via spänn- skruven på spännbackarna utövade böjmomentet är förhållan- devis litet, eftersom spännskruven ligger mycket nära spännbandet, och till och med delvis är försänkt i veckets yttre spår. Spännskruven påverkar därför spännbackarna en- dast med förhållandevis kort hävarm. Den på flankerna ut- övade resulterande radiella kraften är inte endast jämnare fördelad i omkretsled, utan är också större, varför även av detta skäl en bättre axiell läsning åstadkommas. 459 442 10 l5 20 25 30 35 Företrädesvis är utförandet sådant att de utanför välv- ningen liggande avsnitten på stödbanden vardera är för- bundna med spännbandet vid åtminstone tvâ svetsställen, vilka är belägna i ett plan som med sin från klämmans spalt vända sida bildar en spetsig vinkel med vecket.

Härvid utsätts svetsställena för en lägre påkänníng än då svetsställena är placerade i ett vinkelrätt mot klämban- dets eller veckets längdriktning löpande radiellt plan.

Vidare är det genom de från klämspalten längre bort be- lägna svetsställena - vid samtliga svetsställen är det _ företrädesvis fråga om punktsvetsställen - mot en tipp- ning av spännbackarna vid åtdragning utövade motriktade vridmomentet, till följd av det större avståndet från de vid sidan om klämspalten belägna fotpunkterna för välvningen större än vid placering av svetspunkterna i ett i rät vinkel mot spännbandets längdriktning löpande radialplan. ß Vidare kan de utanför välvningen belägna avsnitten på stödbandet vardera bilda en parallellogram, som på sin från klämmans spalt vända sida bildar en spetsig vinkel med vecket. Härvid har punktsvetsställena ett större av- stånd från den mot klämspalten vända kanten på välvningen än vid en passering av svetsställena på en vinkelrät mot spännbandets längdriktning löpande linje. Svetsstäl- lena utövar därför ett större motrïktat vridmoment som förhindrar en tippning av den aktuella spännbacken. Dess- utom är spännbackarna utsatta för en lägre belastning.

Det är fördelaktigt om parallellogrammen i spännklämmans omkretsled är bredare än välvningen och uppvisar åtminsto- ne tre svetsställen, av vilka två har ett större avstånd från klämspalten mellan spännbackarna än vad den från klämspalten vända kanten på välvningen har. Detta resulte- rar i ett ännu större motriktat vridmoment från svetsstäl- lena vid ett visst tippmoment, vid en totalt sett lägre 10 15 20 30 35 459 442 belastning av alla svetsställen.

Spännskruven kan ha en cylindrisk skalle och kan ha en flerhörnig mutter, där ett hörn griper in i det yttre spåret på vecket. Härigenom är muttern redan pâ den yt- tersta änden av spännskruven säkrad mot vridning, speciellt om en fyrkantmutter används.

Vidare kan innerdiametern för spårbotten i varje ringspar på muffen öka i muffens axiella led från den centrala vulsten och i riktning mot den axiellt yttre vulsten.

Härigenom undviks en inrullning av de axiellt yttre vuls- terna vid införing av rörändarna i skjutkopplingen. Vida- re böjs vulsterna endast inåt i riktning mot spârbotten i det angränsande ringspåret.

Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av på bifogade ritning visade utföringsexempel, där: fig. 1 visar en ändvy av en skjutkoppling enligt uppfin- ningen, fig. 2 visar en sidvy av skjutkopplingen i fig. 1, fig. 3 visar ett snitt I - I enligt fig. 1, med skjutkopp- lingen i icke åtspänt tillstånd och med införda rörändar, fig. 4 visar en vy uppifrån av spännhuvudet till skjut- kopplingen i fig. 1 och fig. 5 visar en vy uppifrån av ett parti av ett ytterliga- re utföringsexempel av en skjutkoppling enligt uppfinnin- gen.

Den i fig. 1 - 4 visade skjutkopplingen består av en muff 1 av gummi, t.ex. EPDM-gummi, och en muffen 1 omgivande 459 442 lO 15 20 25 30 35 spännklämma 2. Skjutkopplingen är avsedd för sammanfog- ning av ändarnà på tvâ rör 3, som föres in axiellt i skjutkopplingen.

Muffen 1 (även benämnd manschett) har på insidan en runtom- löpande central vulst 4, som åstadkommer en tätning av rörförbindningen mellan ändarna på rören 3. Dess innerdia- meter är därför mindre än ytterdiametern på rören 3. Vi- dare finns på insidan av muffen l , på vardera sidan om den mittre vulsten 4 ett ringspâr 5 , som begränsas av en axiellt yttre, runtomlöpande vulst 6 vid införingsänden för muffen l. Diametern för de axiellt yttre flankerna 7 på vulsterna 6 och diameterna på flankerna 8 och 9 på ringspåren 5 ökar linjärt från respektive införingsände för muffen l och i riktning mot den centrala vulsten 4, så att flankerna 8 är underskurna. Innerdiametern för vuls- terna 6 motsvarar ytterdiametern på rören 3, medan spår- större än ytterdia- centrala vulsten 4 i riktning mot den angränsande yttre vulsten 6. I stället för att vara koniska kan flankerna 7 - 9 även vara välvda i riktning mot införingsänden. bottendiametern för ringspåren 5 är metern på rören 3 och ökar från den Mittemot vulsten 4 har muffen l på utsidan ett i tvär- snitt väsentligen V>formigt ringspår 10.

Spännklämman 2 består av ett väsentligen C-formigt böjt spännband ll (fig. l) av stålplåt, med en bredd av cirka 40 mm 110 mm, företrädesvis 15 mm, vid en rördiameter av cirka ll2 mm 13 mm, av på ändarna på spännbandet ll på- svetsade spännbackar 12 och l3, en genom en välvning 14 i vardera spännbacken förd spännskruv 15 med cylinderskalle l5a med innersexkant, en mutter l5b samt en flik 16 som överbryggar en spalt mellan spännbandändarna eller mellan spännbackarna. 10 l5 26 25 30 35 459 442 Vid mitten är spännbandet ll försett med ett över spänn- bandets ll hela längd sig sträckande, radiellt,inâtriktat veck 17, som griper in i ringspàret l0. På sidokanterna är spännbandet ll försett med radiellt inåt vinklade ko- niska flänsar 18, som_ligger mot koniska ändytor 19 på muffen l. Innerdiametern för flänsen 18 (vid införings- änden) har en storlek mellan innerdiametern för ringspâ- ren 5 och vulsterna 6.

Spännbackarna 12 och 13 består vardera av ett stödband,- som sträcker sig över hela spännbandets ll bredd och som med en bredsida är vänt mot spännbandet ll. Den i mitten på stödbandet bildade, radiellt utåtriktade välvningen l4 täcker kroppen på spännskruven 15, varvid spännskruvens skalle l5a och muttern l5b stöder mot kanten på respek- tive välvning 14 (fig. l), medan fyrkantmuttern l5b i vridsäkrande syfte griper in i det yttre spåret på vecket 17 med ett av sina hörn, såsom visas i fig. 2.

De till välvningen 14 angränsande avsnitten l4a är vid punktsvetsställen Pl och P2 fastsvetsade vid flänsarna 18 och vid de mellan flänsarna 18 och vecket 17 belägna om- rådena ll'. Avsnitten l4a är parallellogramformade och innesluter liksom den räta förbindningslinjen V mellan punktsvetsställena Pl och P2, på den från spalten mellan spännbackarna 12, 13 (fig. l) vända sidan en spetsig vin- kel Fl. I stället för endast två punktsvetsställen kan det även finnas flera punktsvetsställen pâ varje avsnitt l4a. Vid denna utformning och placering av spännbackarna l2, 13 kommer spännkraften från spännskruven 15 inte en- dast att föras över till de mittre områdena ll', utan även till de vid kanten av klämbandet ll belägna flänsar- na 18. Flänsarna 18 kommer därför vid Ãtspänning att ligga fast an mot röret 3 och bidrar i högre grad till axiell låsning av rören 3. Snedställningen av avsnitten l4a och förbindningslinjen V med vinkeln ßl har den fördelen att punktsvetsställena Pl och P2 utsätts för en lägre be- 459 442 lO 15 20 25 30 35 lastning än vad som vore fallet utan snedställning (vid 1 900). Dessutom motverkar snedställningen i högre grad en vridning (tippning) av spännbackarna kring en vinkelrätt mot klämbandet ll löpande axellinje.

Fliken l6 är försedd med ett mot vecket 17 svarande, över hela längden på fliken 16 i omkretsled för spännkläm- man 2 löpande veck (ej visat), som likaså griper i ring- spåret 10 i muffen l och när in över vecket 17 på den ra- diellt inre sidan. Vidare har fliken 16 mot flänsarna 18 svarande flänsar 20.

Då efter införing av rören 3 i skjutkopplingen spännskru- ven 15 drages åt och därigenom spännklämman 2 spänns, kom- mer vulsterna 6 och flankerna 7, 8 och 9 att deformeras så att materialet i muffen l vid området för vulsterna 6 och vid omrâdet för de till vulsten 4 angränsande väggar- na 2l komprimeras radiellt och töjs axiellt, medan flänsar- na 18 därigenom att de slutligen trycks an mot utsidan på rören 3, böjs något radiellt utåt. Sammantryckningen och töjningen av muffmaterialet ger vid ökande spännkraft en större tätningsyta mellan rören 3 och muffen l. Dessutom ökar muffens l motstånd mot en inbördes snedställning av rören. Flänsarna 18 stöder rören 3 ytterligare mot sned- ställning, varvid flänsarna till följd av att de lutar och böjs har en återställningsverkan. Klämmans stöd via flän- sarna 18 mot rören 3 förhindrar vidare en kraftig ihoppress- ning av muffen l utöver dennas elasticitetsgräns, och bi- drar dessutom till axiell låsning av rörändarna. Vidare åstadkommer vecket 17 en ledverkan vid snedställning av ett rör 3. Denna ledverkan förhindrar vid snedställning av ett rör i hög grad att muffen l lyfts vid den andra rörän- den och därigenom ger upphov till otäthet. Tillsammans med ringspåret 10 bidrar vecket 17, liksom flänsarna 18, till axiell låsning av muffen l i spännklämman 2 efter infö- ring av rörändarna i muffen l, samt till centrering av 10 15 20 25 30 35 459 442 muffen l i spännklämman 2. Vidare trycks med hjälp av vecket 17 muffmaterialet ihop vid området för vulsten 4 mellan rörändarna, varigenom tätningen förbättras. Även vid olika rördiametrar, t.ex. då ytterdiametern på ett rör 3 är större än börvärdet för ytterdiametern på det andra röret 3, och för vilken skjutkopplingen ät utformad, kan skjutkopplingen vid området för det mindre röret tryckas ihop praktiskt taget till dettas diameter, medan den vid området för det större röret 3 bibehåller en stör- re diameter, utan att området 21 på den sida där det mindre röret befinner sig komprimeras märkbart mindre.

Dessutom säkerställs även för röret med den större diame- tern en ändtätning genom anliggning mot flanken 9. De lu- tande flankerna 7 i fig. 3 underlättar införing av rörän- darna i muffen l. Då rören 3 utsätts för axiella dragkraf- ter som strävar att föra isär rören 3 underlättar de un- derskurna flankerna 8 (fig. 3) på vulsterna 6 i kombina- tion med de sneda flankerna 7 en upprätning av vulsterna 6 till ett radiellt läge med hjälp av friktionskraften mellan vulsterna 6 och rören 3, varigenom innerdiametern för vulsterna 6 minskas, med påföljd att tätningsverkan för vulsterna 6 ökar. Den i riktning mot vulsterna 6 ökan- de diametern för spårbotten i ringspären 5 förhindrar in- rullning av vulsterna 6 vid införing av rören 3 i muffen l.

Vecket i fliken 16 mellan spännbackarna l2 och l3, samt vecket 17 har den fördelen att den längsgående mittaxeln för spännskruven 15, och därigenom spännkraften från spänn- skruven kan påverka spännbackarna 12 och 13 på ett mindre avstånd från tangentialplanet till klämbandet ll. Spänn- backarna 12 och l3 utsätts därför vid en i förväg bestämd ' spännkraft för ett mindre böjmonent. Även den till följd ; av spännskruvens anliggning mot utsidan av klämbandet vid ökande spännkraft förorsakade böjningen av spännskruven 15 (stor rördiameter och i motsvarande grad långt isärförda 459 442 10 15 20 25 30 10 spännbackar) är mindre till följd av att spännskruven 15 kan nå in i vecken. Detta möjliggör utnyttjande av en hög spännkraft. För att låta spännskruven 15 tränga djupare in i vecket i fliken 16 och eventuellt även i vecket 17 kan krökningsradierna för vecken göras större än vad som visas i fig. 3. Speciellt kan de väljas så stora att vecket 17 delvis inrymmer cylinderskallen lSa på spännskruven 15.

Vid det visade utföringsexemplet är fliken 16 utförd i ett stycke med klämbandet ll. Det är emellertid också möjligt att svetsa fliken 16 på den radiellt inre sidan av den ena klämbandänden. I båda fallen smalnar klämbandet av åt- minstone vid övergångsomrâdet till fliken, så att det kan föras in mellan flänsarna 18 på den andra klämbandänden.

Utföringsexemplet enligt fig. 5, där endast den ena halvan av ett ändparti på spännklämman 2 visas, eftersom den and- ra halvan är identisk, skiljer sig från utföringsexemplet i fig. l - 4 endast ifråga om utförmningen av avsnitten l4b samt antalet punktsvetsställen Pl, P2 och P3 och dessas placering. Avsnitten l4b är i klämmans omkretsled något bredare än välvningen 14, vinkeln ßz är något mindre (spetsigare) än vinkeln @]¿ och ett tredje punktsvets- ställe P3 ligger längre bort från klämspalten (vilken över- bryggas av fliken 16) än den välvningskant mot vilken mut- tern eller spännskruvskallen ligger an. Punkten Pl har i fig. 5 ett ännu större avstånd från klämspalten än punkten P3. Vid denna utformning belastas punktsvetsställena Pl P3 ännu mindre, medan punktsvetsställena Pl och P3 ökar det motriktade moment som motverkar en tippning av spänn- backarna 12, 13.

Claims (6)

10 15 20 25 30 459 442 ll Patentkrav

1. Skjutkoppling för sammanfogning av ändarna på tvâ rör, med en muff (1) av gummi, avsedd att omsluta rörändarna (3), samt en muffen omgivande spännklämma (2) med ett spännband (ll), varvid muffen på sin insida har dels en central, runtomlöpande vulst (4) för anliggning mot rörens ändytor, dels på vardera sidan om vulsten ett ringspâr (5), vars mot den centrala vulsten angränsande flank (9) har en från den centrala vulsten (4) och i riktning mot muffens införingsände ökande diameter, och dels vid varde- ra införingsänden en axiellt yttre, runtomlöpande vulst (6), vars axiellt yttre flank (7) har en från införings- änden och i riktning mot den centrala vulsten (4) minskan- de diameter, och varvid spännbandet (ll) når utanför muf- fens ändar med väsentligen radiellt inåt vinklade flänsar (18), och vid sin axiellanütt uppvisar ett i spännklämmans omkretsled löpande, radiellt inàtriktat veck (17), som griper in i ett ringspår (10) på muffens utsida, och vid vardera änden har en radiellt utåtriktad pâsvetsad spänn- back (12, 13) och med endast en igenom spännbacken gående spännskruv (15), k ä n n e t e c k n a d av att var- dera spännbacken (12, 13) utgörs av ett i väsentligen rät vinkel mot spännklämman sig sträckande stödband, som med sin bredsida är vänd mot spännbandet (ll) och som med en radiellt utåtriktad välvning (14) täcker spännskruvens (15) kropp, och som är fastsvetsad på de mellan vecket (17) och flänsarna (18) belägna områdena (ll') pâ spänn- bandet (ll) samt på flänsarna (18).

2. Skjutkoppling enligt krav 1, k ä n.n e t e c k n a d av att de utanför välvningen (14) belägna avsnitten (l4a) på stödbandet vart och ett är förbundet med spännbandet (11) vid åtminstone två svetsställen (Pl, P2), Vilka år belägna i ett plan (V) som med sin från klämmans spalt vända sida bildar en spetsig vinkel (ß]¿ 92) med vecket (17). 459 442 10 15 20 25 l2

3. Skjutkoppling enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att de utanför välvningen (14) belägna avsnitten (l4a) en parallellogram, som på sin från klämmans spalt vända sida bildar en spetsig vin- kel med vecket (17). på stödbandet vardera bildar

4. Skjutkoppling enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att parallellogrammen (l4b) i spännklämmans (2) omkrets- led är bredare än välvningen (14) och uppvisar åtminstone tre svetsställen (Pl - P3), av vilka två (Pl, P3) har ett större avstånd från klämmans spalt mellan spännbackarna (12, 13) än vad den från klämmans spalt vända kanten pâ: välvningen (14) har.

5. Skjutkoppling enligt något av kraven l - 4, k ä n n e t e c k n a d av att spännskruven (15) har en Cylifldrisk Skalle (lša) samt har en flerhörnig mutter (15b) I där ett hörn griper in i det yttre spåret på vecket (17).

6. Skjutkoppling enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att innerdiametern för spår- botten i varje ringspår (5) på muffen (1) ökar i muffeflfi (l) axiella led från den centrala vulsten (4) och i rikt- ning mot den axiellt yttre vulsten (6).