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Schubsicherung für Rohrverbindungen
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Die Erfindung betrifft eine Schubsicherung für Rohrverbindingen mit
einem Klemmring, der das in eine Muffe eingeschobene Spitzende eines Rohres umfaßt,
und einem die Muffe hintergreifenden Halteteil, wobei die Schubsicherung in venigstens
zwei Schellensegmente geteilt ist, die je zwei den Klemmring mit dem Halteteil verbindende
Befestigungslaschen aufweisen und an diesen durch Schrauben zusammenspannbar sind.
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Schubsicherungen der vorgenannten Art werden bei Rohrverbindungen
angewendet, bei denen das Spitzende eines Rohres in eine Muffe eines anderen Rohres
eingeschoben wird und das Spitzende gegen Herausziehen aus der Muffe gesichert werden
soll. Während die Muffe formschlüssig von dem Halteteil der Schubsicherung festgehalten
wird, wobei dieser Halteteil bei gewöhnlichen Steckmuffen in üblicher Weise aus
einem die Muffe hintergreifenden Haltering besteht oder bei sogenannten Schraubmuffen
mit einem zum Anspannen des Dichtungsringes in die Muffe einschraubbaren Schraubring
aus hinter einen Bund des Schraubringes greifenden Haltenocken besteht, muß das
in die Muffe eingeschobene Spitzende von der Schubsicherung durch ilerniwirkung
und Reibung festgehalten werden, wozu die Schellensegmente der Schubsicherung mittels
der Schrauben fest zusammenzuspannen sind, damit der Klemmring mit ausreichend hoher
Kraft gegen die Oberfläche des Spitzendes angepreßt
wird. Zur Erhöhung
der Reibung zvischen dem Klemmring und dem Spitzende werden Ober£lächenprofilierungen
auf der Innenseite des Klemmringes beispielsweise in Form von ringförmig verlaufenden
Zähnen angewendet.
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Bei den bisher gebräuchlichen und bekannten Schubsicherungen der#vorstehend
beschriebenen Art, die in der Regel in zwei Schellensegmente geteilt sind, hat sich
jedoch in der Praxis gezeigt, daß es erhebliche Schwierigkeiten bereiten kann, eine
ausreichend hohe und zuverlässige fleirimwirkung zwischen dem Klemmring und dem
Spitzende zu erreichen. Bei den in der Regel aus duktilem Gußeisen hergestellten
Rohren kommen aufgrund von Toleranzen von einem kleinsten bis zu einem größten Rohraußendurchmesser
sowie aufgrund von Abweichungen vom genauen treisquerschnitt Rohraußenformen vor,
denen sich der Klemmring der bekannten Schubsicherungen nicht in einer solchen Weise
anpassen kann, daß die beiden Segmente des flemmringes vollständig und gleichmäßig
mit ihrer inneren Umfang fläche an der Oberfläche des Spitzendes anliegen. Infolgedes-:
sen müssen bei den bekannten Schubsicherungen die beiden flemmringsegmente mit sehr
hohen Spannkräften zusammengespannt verden, damit an denjenigen Stellen, an denen
aufgrund der Ungenauigkeiten der Rohroberflächenform nur noch die flemmkräfte des
Klemmringes auf das Spitzende einwirken, die für eine ausreichende flemmwirkung
der Schubsicherung erforderlichen hohen spezifischen DrUcke und Reibungskräfte eintreten.
Dies wiederum erfordert besonders hohe Schraubenanzugskräfte, da ein Teil der aufgewendeten
Schraubenanzugskräfte durch die auftretende Biegung in den
Befestigungslaschen
aufgebraucht wird und infolgedessen die Schraubenanzugskräfte nur vermindert in
die beiden Klemmringsegmente als effektive Klemmkraft übertragen werden. Sind die
rrafteinwirkungsstellen, an denen die erforderliche hohe Flächenpressung herrscht,
gerade Zunderstellen des von dem flemiring festzuhaltenden Rohres, kann es vorkommen,
daß der Zunder aufgrund der sehr hohen spezifischen Drücke abplatzt und hierdurch
die klemmkraft zurückgeht und eine Schwächung der flemmwirkung eintritt.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Schubsicherung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, daß sich die Segmente des
Klemmringes besser den in der Praxis vorkommenden Rohroberflächenformen anpassen
können, und somit auch bei Ungenauigkeiten der Rohroberflächenform eine hohe und
betriebssichere Klemmwirkung zwischen dem Klemmring und dem festzuhaltenden Spitzende
gewährleistet.
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Dies wird erfindungsgemäß in erster Linie dadurch erreicht, daß der
Klemmring an seiner Innenseite mit über seinen Umfang verteilten Unterbrechungen
versehen ist, welche die mit der Oberfläche des Spitzendes des Rohres zusammenwirkende
Anlagefläche der beiden rlemmringsegmente in mehrere sektorförmige Druckflächen
unterteilen, und daß die beiden Klemmringsegmente an diesen Unterbrechungen mit
Sollbiegestellen ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, daß sich die beiden
Klemmring-.
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segmente beim Anziehen der Schrauben bewußt in den Soll-
biegestellen
biegen und zum Beispiel Durchmes serschwankungen des Spitzendes innerhalb der vorkommenden
Toleranzgrenzen oder Unrundheiten der Rohroberflächenform anpassen können und daß
infolgedessen die durch die Unterbrechungen auf der Klemmringinnenseite einen Abstand
in Umfangsrichtung aufveisenden einzelnen Druckflächen der flemmringsegmente möglichst.
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gleichmaßig mit der Rohroberfläche zur Anlage gebracht verdenkönnen.
Dies führt gegenüber den flemmringen der bekannten Schubsicherungen zu einer erheblichen
Steigerung der Berührungsfläche sowie Verteilung und Vergleichrfläßigung des Anpreßdrucks
des Klemmringes auf das Rohr, so daß eine bedeuten de Erhöhung der flemmwirkung
erzielt wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Schubsicherung besteht
gemäß einem weiteren Merkmal darin, daß im ungespannten Zustand der Schubsicherung
der Innendurchmesser des Klemmringes vom Scheitel der beiden rlemmringsegmente zu
den Befestigungslaschen hin zunimmt. Bei dieser Ausgestaltung werden während des
Anziehens der Schrauben die einzelnen Druckflächen nacheinander und vom Scheitel
der beiden Klemmringsegmente zu den Befestigungslaschen hin fortschreitend mit der
Rohroberfläche in Berührung gebracht und gegen die Rohroberfläche angepreßt. Auf
diese Weise wird die mit der Unterteilung der Anlagefläche der beiden flemmringsegmente
in mehrere einzelne Druckflächen und mit den Solbiegestellen erzielte Verteilung
und Vergleichmäßigung des Anpreßdruckes und der Klemmkräfte des Klemmringes wirkungsvoll
und vesentlich erhöht.
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Weitere Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Schubsicherung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele
dargestellt sind, und zwar zeigen Figur 1 eine Ansicht der Schubsicherung an einer
Steclrmuffeni verbindung; Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur
1, wobei die linke Hälfte der Figur 1 die Schubsicherung in ungespanntem Zustand
und die rechte Hälfte der Figur 2 die Schubsicherung in gespanntem Zustand dar4
stellt; Figur 3 eine andere Ausführungsform der Schubsicherung in einer der Figur
1 entsprechenden Darstellung an einer Schraubmuffenverbindung.
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Die Figur 1 zeigt das Spitzende 1 eines Rohres 2, das in ein Muffe
3 eines anderen Rohres 4 eingeschoben ist und mittels der Schubsicherung gegen Herausziehen
aus der Muffe 3 fest.
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gehalten wird. Die Schubsicherung besitzt einen fleniring 5ti der
das Spitzende 1 kraftschlu~ssig umfaßt, und einen als Haltering ausgebildeten Halteteil
6, der hinter der Muffe 3 das Rohr 4 umgibt und dadurch die Muffe 3 hintergreift
und festhält. Die Schubsicherung ist in zwei gleiche Schellenhälften geteilt (Figur
2), die je zwei den Klemmring 5 mit dem Halteteil 6 verbindende Befestigungslaschen
7 bzw. 8 auf4 weisen und an diesen Befestigungslaschen durch Schrauben 9 zusammengespannt
werden. Der in der Figur 2 mit seinen beiden flemmringhälften 10 und 11 dargestellte
Klemmring 5 ist
an seiner Innenseite mit über den Klemmringumfang
verteilten Unterbrechungen 12 versehen, welche die mit der Oberfläche des Spitzendes
1 zusammenwirkende Anlagefläche der beiden Klemmringhälften 10 und 11 in mehrere
sektorförmige Druckflächen 13 unterteilen. An diesen Unterbrechungen 12 sind die
beiden Klemmringhälften 10 und 11 weiterhin mit Sollbiegestellen 14 ausgebildet,
in denen eine gewollte Verformung und Biegung der Klemmringhälften bein Anziehen
der Schrauben stattfinden kann. Diese Sollbiegestellen 14 können, wie in der Figur
2 dargestellt ist, von nach außen gewölbten Einbuch; tungen an der Innenseite des
flenringes gebildet sein, wobei diese Einbuchtungen gleichzeitig die Unterbrechungen
12 bilden, die Sollbiegestellen 14 können auch von nach innen gevölbten Einbuchtungen
an der Außenseite des Klemmringes gebildet sein, wobei diesen Einbuchtungen gegenüberliegend
an der Klemmringinnenseite gesonderte Unterbrechungen 12 vorgesehen werden, durch
die die voneinander getrennten, in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden
Druckflächen 13 gebildet werden. Mit Rücksicht auf die in den Sollbiegestellen 14
gewollte Biegung der Klemmringhälften kann anstelle des bisher für Schubsicherungen
verwendeten duktilen Gußeisens GGG 50 zweckmäßigerweise ein Gußwerkstoff mit höheren
Dehn- und Festigkeitseigenschaften verwendet werden.
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Um die mit den Sollbiegestellen 14 und den Unterbrechungen 12? bezweckte
Anpassungsfähigkeit des Klemmringes an Ungenauigkeiten der Rohroberflächenform noch
weiter zu erhöhen, ist die dargestellte Schubsicherung so ausgebildet, daß im unge-
spannten
Zustand der Schubsicherung der Innendurchmesser des Klemmringes vom Scheitel der
beiden Klemmringhälften zu den Befestigungslaschen hin zunimmt. Dadurch liegen,
wie die ungespannte flemmringhälfte 11 im linken Teil der Figur 2 veranschaulicht,
anfänglich die Druckflächen 13 im Bereich des Scheitels der flemmringhälfte 11 an
der Oberfläche des Spitzendes 1 an, während zu den beiden: Befestigungslaschen 7
der xlemmringhälfte 11 hin ein Abstand zwischen den Druckflächen 13 und der Rohroberfläche
vorhanden ist. Beim Anziehen der Schrauben 9 werden die Druckflächen 13 fortschreitend
vom Scheitel der flemmringhälfte zu den Befestigungslaschen 7 hin mit der Rohroberfläche
in Berührung gebracht und gegen das Spitzende 1 angepreßt. Wie die gespannte flemmringhälfte
10 im rechten Teil der Figur 2 veranschaulicht, liegen im montierten Zustand der
Schubsicherung alle Druckflächen 13 an der Rohroberfläche an, so daß eine gleichmäßig
verteilte Klemmkraft auf einer möglichst großen Berührungsfläche von det Klemmring
auf das Spitzrohr ausgeübt wird. Zur Erhöhung der Reibwirkung können die Druckflächen
13 mit einer Oberflächen-; profilierung versehen sein, beispielsweise mit einer
ringför-.
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mig verlaufenden Verzahnung bekannter Art.
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Zur Unterstützung der Wirkung der Sollbiegestellen 14 ist bei beiden
flemmringhälften 10 und 11 der vom Angriffspunkt der Schrauben 9 an den Befestigungslaschen
7 bzw. 8 bis zu der diesem Angriffspunkt jeweils nächstgelegenen Sollbiegestelle
14 reichende Teil der Klemmringhälften so biegesteif ausgebildet, daß die Schraubenkraft
möglichst unvermindert auf die
dem Schraubenangriffspunkt nächstgelegene
Sollbiegestelle übertragen wird. Hierzu sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
auf der Unterseite der Befestigungslaschen 7 bzw. 8 Rippen 15 angeordnet, die die
Befestigungslaschen biegungssteif machen, und sind auf der Außenseite der Befestigungslaschen
beiderseits eines Schraubenloches Rippen 16 -andeordnet, die vom Schraubenangrif
fspunkt bis an die des Schraubenangriffspunkt nächstgelegene Sollbiegestelle 14
her anreichen.
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Wie die Figur 2 ferner veranschaulicht, sind in weiterer vorteilhafter
Ausgestaltung die Befestigungslaschen im ungespannten Zustand des Klemmringes so
gegenüber der Mittellinie 17 zwischen den beiden flemmringhälften geneigt angebracht,
daß sie im gespannten Zustand des Klemmringes möglichst parallel zu der Mittellinie
17 liegen. Mit Rücksicht auf die durch die Sollbiegestellen 14 gewollte Verformung
liegt also.
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die Anlagefläche der Befestigungslaschen für den Schraubenkopf und
für die Mutter zu Beginn des Anziehens der Schrauben geneigt, wie in der Figur 2
die Befestigungslasche 7 zeigt, und stellen sich gegen Ende des Anziehens der Schrauben
die Anlageflächen parallel zu der Mittellinie 17, wie in Figur 2 die Befestigungslasche
8 zeigt. Damit wird gegenüber den bisher bekannten und gebräuchlichen Schubsicherungen
der Vorteil erreicht, daß eine verkantete Berührung zwischen Schraubenkopf bzw.
Mutter und den Befestigungslaschen nicht bei größter Schraubenanzugskraft, sondern
bei kleinster Schraubenanzugskraft eintritt und daß bei größter Schrauben-
anzugskraft
der Schraubenkopf und die Mutter planparallel oder möglichst planparallel an den
Anlageflächen der Be£estigungslaschen anliegen, so daß infolgedessen ein möglichst
geringer Teil des schraubenanzugsdrehmowientes in spanabheben- -der Reibung zwischen
dem Schraubenkopf bzw. der Mutter einer: seits und den Befestigungslaschen andererseits
verlorengeht.
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Die Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Schubsicherung
mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Klemmring 5. Bei dieser Schubsicherung besteht
der Halteteil nicht::? aus einem Haltering, sondern aus Haltenocken 18, die bei
ei- ; ner Schraubmuffe 19 einen zum Zusammendrücken eines Dichtungsringes dienenden,
in die Muffe 19 einschraubbaren Schraubring 20 hintergreifen.
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Die beschriebene erfindungsgemäße Ausbildung der Schubsicherung ist
gleichermaßen vorteilhaft für solche Schubsicherungen anwendbar, die für besonders
große Robnennweiten bestimmt sind und in mehr als zwei, beispielsweise in drei Schellen-Segmente
geteilt sind.
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L e e r s e i t e