-
Schalenkupplung für Rohre Die Erfindung betrifft eine Schalenkupplung
für Rohre, bei der die Rohre flanschartige Endbunde besitzen, deren einander abgewandte
Flanken nach außen hin konisch verjüngt sind und von ebenfalls konischen, im Querschnitt
rinnenartig ausgebildeten Schalensegmenten übergriffen und durch ein Spannband zusammengepreßt
werden, wobei die beiden Innenränder der Schalensegmente durch axiale Ansätze versteift
sind und über die Schalensegmente Joche greifen, deren radial nach innen gerichtete
Schenkel sich auf den Versteifungsansätzen der Schalensegmente abstützen.
-
Bei bekannten Ausführungsformen derartiger Schalenkupplungen verläuft
das Spannband auf der äußeren ringförmigen Stirnfläche der Joche und muß dort entweder
mit ihnen fest verbunden sein, so daß die Joche auf dem Spannband in Umfangsrichtung
nicht verschiebbar sind, oder liegt auf ihnen lose auf, so daß die Gefahr des seitlichen
Abrutschens des Spannbandes von den Jochen besteht. Im letzteren Fall ist die Zuverlässigkeit
der Kupplungsverbindung, insbesondere bei offenliegenden oder bei nur lose verlegten
Rohrleitungen, nicht gegeben, da durch eine zufällige Bewegung der Rohrenden gegeneinander
das Spannband abgedrängt werden kann. Beim erstgenannten Fall ist zu befürchten,
daß ein mit der Zeit erforderlich werdendes Nachziehen des Spannbandes durch die
Joche behindert wird.
-
Das Ziel der Erfindung wird darin gesehen, bei der vorerwähnten Schalenkupplung
die Joche so auszubilden, daß sie das Spannband aufnehmen und führen und zugleich
auf ihm in Umfangsrichtung verschiebbar sind.
-
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe werden die Schenkel der Joche
mit den axialen Versteifungsansätzen der Schalensegmente fest, insbesondere durch
Verschweißen, verbunden sind und weisen einen axialen Abstand voneinander auf, der
geringer ist als die Breite des Spannbandes; ferner ist das Spannband zwischen den
Jochen und den Schalensegmenten hindurchgeführt.
-
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung bestehen die Joche aus
einem axial gerichteten Mittelabschnitt, zwei daran angrenzenden U-förmigen Randabschnitten,
zwei an die Randabschnitte angrenzenden Schulterabschnitten, die sich im wesentlichen
parallel zum Mittelabschnitt erstrecken, und zwei an die Schulterabschnitte anschließenden
radial gerichteten Schenkeln.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darauf gerichtet, zwischen
den äußeren Ringflächen der Scheitelstücke der Schalensegmente und dem Spannband
in an sich bekannter Weise Wälzkörper anzuordnen, die vorzugsweise als Rollen ausgebildet
sind. Als Wälzkörper eignen sich vor allem axial ausgerichtete Lagernadeln, die
sich mit ihrem Mittelabschnitt auf der äußeren Ringfläche der Scheitelstücke der
Schalensegmente und mit ihren Enden auf den Schulterabschnitten der Joche abstützen.
Im Bereich der Joche können dann beiderseits der Schalensegmente Anschlagleisten
als Rollwegbegrenzungen für die Lagernadeln vorgesehen sein.
-
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Schalenkupplung, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie
2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der
Schalenkupplung, Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teiles der Kupplung gemäß Fig.
3, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teiles einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kupplung und Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 5. Die Ausführungsform
der Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schalenkupplung mit einer Anzahl von
Schalensegmenten
10 und einem Spannband 11, an das die Schalensegmente 10 verschiebbar befestigt
sind. Mit Hilfe einer Reihe von Jochen 12 ist eine Schlupfverbindung zwischen den
Segmenten 10 und dem Band 11 sichergestellt. Die Spannvorrichtung 13 dient dazu,
die Enden des Bandes aufeinander zu zu bewegen und die Schalenkupplung um die Rohrverbindungsstelle
herum anzuziehen. Eine solche Verbindungsstelle beispielsweise, wie Fig. 3 zeigt,
aus zwei einander gegenüberliegenden Endbunden 14 bestehen, welche an den Enden
von zwei Rohrabschnitten 15 zum Zwecke des Zusammenkuppelns angeordnet sind. Die
beiden Endbunde 14 nehmen zwischen ihren einander gegenüberliegenden Stirnflächen
eine Dichtung 16 auf. Eine Keilwirkung zum festen Zusammenpressen der beiden Endbunde
14 wird hervorgerufen durch die radial nach innen gerichtete Bewegung der nach innen
divergierenden kegelstumpfförmigen Seitenwände 17 der Schalensegmente 10, welche
mit einem Scheitelstück 18 verbunden sind und an ihren radial nach innen gerichteten
Rändern axial gerichtete Versteifungsansätze 19 tragen.
-
Die Joche 12 können aus Bandmetall hergestellt sein. Jedes Joch besteht
aus zwei Schenkeln 20, welche auf den Versteifungsansätzen 19 ruhen und mit diesen
z. B. durch Verschweißung an den Punkten 21 fest verbunden sind. An die Schenkel
20 grenzen axial nach außen gerichtete Schulterabschnitte 22, welche bei den Randabschnitten
23 U-förmig umgebogen und über den Mittelabschnitt 24 miteinander verbunden ; sind.
Die beiden äußeren Enden des Mittelabschnittes 24 bilden zusammen mit den Schulterabschnitten
22 und den U-förmigen Randabschnitten 23 Führungen, zwischen denen das Spannband
11 gleitend geführt ist.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 fluchten die Schulterabschnitte
22 mit der äußeren Ringfläche der Scheitelstücke 18, so daß das Spannband 11 gleichzeitig
gleitend auf der äußeren Ringfläche der Scheitelstücke 18 und den Schulterabschnitten
22 ruht. Die Schulterabschnitte 22 vergrößern die von der äußeren Ringfläche der
Scheitelstücke 18 zur Verfügung gestellte Lagerfläche, so daß das Band leichter
gegenüber den Schalensegmenten 10 gleiten kann, wenn dort radial gerichtete Kontraktionskräfte
angreifen.
-
Die erfindungsgemäß ausgebildeten Schalenkupplungen werden dadurch
geöffnet, daß man sie an der Spannvorrichtung 13 löst und die Segmente 10 auseinanderspreizt.
Die auseinandergespreizten Segmente 10 können dann um die aneinanderliegenden Endbunde
14 herumgelegt werden, worauf die beiden Bandenden mit der Spannvorrichtung 13 wieder
verbunden und zusammengezogen werden. Durch dieses Zusammenziehen werden die Segmente
10 in radialer Richtung nach innen auf die Endbunde 14 gedrückt und erzeugen zusammen
mit deren konischen Flanken eine Keilwirkung, die die Endbunde 14 fest aneinander
oder gegen die Dichtung 16 drückt. Nachdem die Segmente 10 einmal die Flanschen
14 fest umfaßt haben, verschieben sie sich nicht mehr über den Umfang, wenn das
Spannband 11 beim Zusammenziehen innerhalb der Joche 12 gleitet.
-
Eine wichtige Aufgabe der Joche 12 zusätzlich zu ihrer Wirkung als
Führung für das Spannband 11 besteht in bekannter Weise darin, daß sie radiale nach
innen gerichtete Kräfte von den Rändern des-Spann-Bandes 11 über die Schenkel 20
zu den Versteifungsansätzen 19 der Schalensegmente 10 übertragen, so daß der Neigung
der Seitenwände 17, sich beim Auftreten der Keilwirkung an den Endbunden 14 nach
außen zu verformen, entgegengearbeitet wird. Die Schenkel 20 arbeiten somit als
Druckstempel und die SGhultexabschnitte 22 als Stempelköpfe, welche die Druckkräfte
vom Spannband 11 aufnehmen. Auch der Mittelabschnitt 24, welcher die beiden Schulterabschnitte
22 über die U-förmigen Randabschnitte 23 verbindet, dient dazu, die Schulterabschnitte
22 zu versteifen, so daß diese, ohne nachzugeben, die Druckkräfte auf die Schenkel
20 übertragen.
-
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind dort eine Anzahl von Lagerkugeln
25 zwischen der äußeren Ringfläche der Scheitelstücke 18 und dem Spannband 11 eingefegt,
welche in flachen Mullen 26 in der äußeren Ringfläche des Scheitelstückes 18 gelagert
und gesichert ist.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. S und 6 sind zwischen dem Spannband
11 und den Schalensegmenten 10 Lagernadeln 27 vorgesehen, die sich im Mittelteil
auf der äußeren Ringfläche des Scheitelstückes 18 und an den Endteilen auf den Schulterabschnitten
22 abwälzen, An den Schulterabschnitten 22 sind Anschlagleisten 28 angeordnet,
welche in axialer Richtung vorragen und radial nach außen umgebogen sind, um eine
Rollwegbegrenzung der Lagernadeln 27 zu bilden.
-
Zwei Federn 29, von denen jede einen am Segment 10 (oder Jochschenkel
20) gelagerten Arm und einen freibeweglichen Aren aufweist, ruhen, wie dargestellt,
federnd an den entsprechenden Enden der Lagernadeln 27 und dienen dazu, den Lagernadeln
eine Vorspannung in Richtung auf einen der Anschläge, von dem die Nadeln beim festen
Anziehen des Bandes fortrollen möchten, zu erteilen. Die Federn sorgen dafür, daß
die Lagernadeln senkrecht zur Verbindungsebene der Kupplung ausgerichtet bleiben
und verhindern ein Verkanten der Nadeln, welches ein glattes Abwälzen in Umfangsrichtung
stören würde.