DE2811930C2 - Spannmittel für Dicht- und Spannköpfe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannmittel für Dicht- und Spannköpfe zum einseitigen Verschließen und Halten von abzudrückenden Hohlkörpern, insbesondere von Rohren, welches aus einer zylindrischen, elastischen Dichtmanschette und einem an deren inneren Umfang angeordneten Klemmteil aus einer Vielzahl von durch Spalte voneinander getrennten, gegen Federkraft gegeneinander drückbaren Stäben aus einem gegenüber dem Manschettenwerkstoff härteren Werkstoff besteht, wobei die Spalte in ihrer gesamten Länge von im Querschnitt etwa T-förmigen, leistenartigen Zwischenstükkem zur Dichtmanschette hin abgedeckt sind.

!Derartige Spannmittel werden in Dicht- und Spannköpfen verwendet, wie sie beispielsweise durch die DE-PS 12 16 633 bekanntgeworden sind. Die DE-PS 68 458 und 16 75 335 zeigen verschiedene Ausführungen der Spannmittel, wie sie in der Vergangenheit häufig und mit gutem Erfolg eingesetzt worden sind. Auf Grund der allgemeinen Weiterentwicklung der Technik und der immer höheren Anforderungen, insbesondere an die Festigkeit der Rohre, sind in den letzten Jahren die Prüfdrücke ständig gestiegen, so daß sie heute bei etwa 1250 bar und mehr liegen. Für die Zukunft sind noch höhere Drücke zu erwarten. Dies hat /ur Folge, daß in zunehmendem Maße bei derartigen Spannmitteln Schwierigkeiten dadurch auftreten, daß sich der Manschettenwerkstoff unter Einwirkung dieser extrem hohen Drücke in radialer Richtung von außen nach innen in die Spalte zwischen den Stäben eindrückt. Der Manschettenwerkstoff wird an diesen Stellen nach relativ kurzer Zeit beschädigt und die Spann- und Dichtwirkung geht verloren.

Bei einem bekannten Spannmittel der eingangs genannten Art (DE-PS 19 22 497) hat man bereits versucht, die Spalte zwischen den Stäben durch T-förmige Profile abzudecken, die mit ihren Stegen in den Spalt hinein sich erstrecken und mit ihren plattenartigen Köpfen den Manschettenwerkstoff daran hindern sollen, in die Splate einzudringen. Diese T-förmigen, leistenartigen Zwischenstücke besitzen eine nur sehr geringe Wanddicke und werden nicht in der Lage sein, den extrem hohen Druckmitteldrücken standzuhalten. Sie werden sich derart verformen, daß ihre Stege tiefer als vorgesehen in die Spalte zwischen den Stäben eindringen, was zur Folge hat, daß sich die Ränder der plattenartigen dünnen Oberteile von den Oberseiten der benachbarten Stäbe abheben und in den so entstehenden Zwischenraum der Manschettenwerkstoff eindringen kann. Dieser wird folglich genauso wie bei den herkörnrnücheri Spannmittsir, zerstört

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannmittel für Dicht- und Spannköpfe der eingangs genannten Art zu schaffen, dem die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften, sondern das auch bei extrem hohen Druckmitteldrücken zuverlässig das Eindringen von Manschettenwerkitoff in die Spalte zwischen den einzelnen Stäben verhindert

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abmessungen, die Querschnittsform, die Lage und der Werkstoff der in die Splate hineinragenden Stege der Zwischenstücke den Stäben des Klemmteils entsprechen, und das die Spalte abdeckende Oberteil der Zwischenstücke im Querschnitt pilzkopfartig gewölbt ausgebildet ist.

Hierdurch wird vor allem erreicht, daß die Zwischenstücke nicht mehr vom Druckmitteldruck derart deformiert werden können, daß sich Spake bilden, in die hinein der Manschettenwerkstof-f sich verformen kann. Dies wird in vorteilhafter Weise einmal durch die größeren Abmessungen, die stabilere Querschnittsform und den festeren Werkstoff erreicht, aber auch durch die besondere Lage der Zwischenstücke, die es ihnen erlaubt, sich selbst genauso auf der äußeren Wandung des abzudrückenden Hohlkörpers abzustützen wie die Stäbe selbst. Ein weiteres Hineindrücken der Zwischenstücke in die Spalte zwischen den Stäben unter Deformierung der die Spalte abdeckenden Zwischenstückoberteile ist daher bei dem erfindungsgemäßen Spannmittel nicht möglich. Da die abdeckenden Oberteile außerdem pilzkopfartig gewölbt ausgebildet sind und infolgedessen eine sehr stabile Querschnittsform besitzen, ist selbst dann ein tieferes Eindrücken in die Spalte zwischen den Stäben nicht möglich, wenn die Zwischenstücke aus irgendwelchen Gründen, z. B. wegen Unregelmäßigkeiten des abzudrückenden Hohlkörpers, nicht fest auf dessen Außenwand aufruhen. Außerdem hat die gewölbte Ausbildung der Zwischenstückoberteile den Vorteil, daß Verschiebungen der Zwischenstücke und damit auch der Stäbe in Umfangsrichtung weitgehend bo vermieden werden, da die Zwischenstückoberteile in bei der Herstellung der Manschette eingearbeitete Vertiefungen eingelegt werden und von diesen in der vorgesehenen Position gehalten werden.

Der auf die erfindungsgernäße Weise erzielte zuverb^r> lässige Verschluß der Spalte zur Dichtmanschette hin hat den weiteren wesentlichen Vorteil, daß man als Manschettenwerkstoff besonders alterungsbeständige F.lasiomcrc verwenden kann, die man sonst wegen der

ihnen eigenen größeren Weichheit nicht verwenden konnte, sondern auf weniger alterungsbeständige Elastomere zurückgreifen mußte, weil diese weniger weich waren und damit nicht so schnell in vorhandene Spalte eindrangen. Die nun verwendbaren weicheren Elastomere bieten auch eine bessere Abdichtung und erlauben einen größeren Spannbereich für die einzelnen Manschettengrößen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsfonn der Erfindung besitzen die auf den Stäben aufliegenden Unterseiten des Oberteils der Zwischenstücke eine den Oberseiten der Stäbe angepaßte Neigung und die Randkanten des Oberteils der Zwischenstücke liegen fest auf den Oberseiten der Stäbe auf. Hierdurch wird jede Tendenz zum Abheben des Zwischenstückoberteils vermieden und insbesondere dafür gesorgt, daß sich zwischen den Randkanter; desselben und den Oberflächen der benachbarten Stäbe kein Spalt bildet, in den hinein der Manschettenwerkstoff gedruckt werden könnte. Die Randkanten dienen als Dichtlippen und sie werden von dem Manschettenwerkstoff selbst auf die Stäbe gedrückt.

Im allgemeinen ist es ratsam, die den abzudrückenden Hohlkörpern zugekehrten Innenflächen der Zwischenstücke und der Stäbe mit einem verschleißfesten Belag zu versehen. Dies erhöht die Lebensdauer der Spannmittel wesentlich, weil der beim Einschieben und Herausziehen der abzudrückenden Hohlkörper auftretende Verschleiß der Stäbe und Zwischenstücke auf diese Weise in Grenzen gehalten wird. jo

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigt

Fig. I ein Spannmittel im Querschnitt;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il der F i g. 1.

In Fig.l ist mit 1 ein Rohr bezeichnet, welches mit Preßwasser auf Dichtigkeit und Festigkeit geprüft werden soll. Zu diesem Zweck ist es an seinen beiden Endabschnitten in jeweils einen Dicht- und Spannkopf 2 eingeschoben, './1 dem ein Spannmittel 3 gehalten ist, welches die Aufgabe hat, das Rohr 1 an seinen jeweiligen Enden zu verschließen sowie das Rohr 1 und den jeweiligen Dicht- und Spannkopf 2 mechanisch fest miteinander zu verspannen, um ein Herunterschieben des Dicht- und Spannkopfes 2 von dem Rohr 1 zu verhindern.

Das Spannmittel 3 ist im Innern des Spann- und Dichtkopfes 2 angeordnet, und zwar derart, daß sich zwischen beiden ein Ringraum 4 bildet, der mit Druckmittel beaufschlagt wird. DiG Spannmittel 3 besitzt eine Manschette 5 aus einem Elastomer, die sich mit einer Dichtlippe 6 Jtirnseitig an der Aufnahmebohrung des Dicht- und Spannkopfes 2 druckmitteldichte anlegt, was insbesondere in F i g. 2 zu erkennen ist. Die zylindrische Dichtmanschette 5 besitzt auf ihrer Innenseite eine Vielzahl von auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Ausnehmungen, die in Rohrlängsrichtung nutenförmig ausgebildet sind. In diese Ausnehmungen sind Zwischenstücke 7 eingeschoben, die im Querschnitt pilzkopfartig gewölbte Oberteile Ta besitzen. Die Zwischenstücke 7 füllen Spalte aus, die zwischen Stäben 8 vorhanden sind, «> welche mit Abstand zueinander gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet sind. Die mit Tb bezeichneten Randkanten der Oberteile 7a der Zwischenstücke 7 liegen fest auf den mit 9a bezeichneten, der Dichtmanschette 5 zugekehrten Oberseiten der Stäbe 8 auf, auf h5 die sie unter Einwirkung -;es Druckmittcldruckcs im Raum 4 von der Dichtmanschette 5 aufgepreßt werden.

Die Zwischenstücke 7 und die Stäbe 8 sind gegen Herausfallen durch einen Sicherungsdraht 9 gesichert, der durch Bohrungen der Zwischenstücke 7 und der Stäbe 8 hindurchgeiührt ist.

Um anzudeuten, daß die dem Rohr 1 zugekehrten, mit 10 bezeichneten Innenflächen der Zwischenstücke 7 und der Stäbe 8 mit einem verschleißfesten aber auch griffigen Belag verschen sind, ist diese Fläche mit einer Zickzacklinie dargestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spannmittel für Dicht- und Spannköpfe zum einseitigen Verschließen und Halten von abzudrükkenden Hohlkörpern, insbesondere von Rohren, welches aus einer zylindrischen, elastischen Dichtmanschette und einem an deren inneren Umfang angeordneten Klemmteil aus einer Vielzahl von durch Spalte voneinander getrennten, gegen Federkraft gegeneinander drückbaren Stäben einem gegenüber dem Manschettenwerksloff härteren Werkstoff besteht, wobei die Spalte in ihrer gesamten Länge von im Querschnitt etwa T-förmigen, leistenartigen Zwischenstücken zur Dichtmanschette hin abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen, die Querschnittsform, die Lage und der Werkstoff der in die Spalte hineinragenden Stege dec Zwischenstücke (7) den Stäben (8) des Kiemmteils entsprechen, und das die Spalte abdekkende Oberteil (7a^der Zwischenstücke (7) im Querschnitt pilzkopfartig gewölbt ausgebildet ist

2. Spannmittel nac'.i Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Stäben (8) aufliegenden Unterseiten des Oberteils (7aj der Zwischenstücke (7) eine den Oberseiten (Ss) der Stäbe (8) angepaßte Neigung besitzen und die Randkanten (7b) des Oberteils {7a) der Zwischenstücke (7) fest auf den Oberseiten (8a,)der Stäbe (8) aufliegen.

3. Spannmit? ii nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den abzudrückenden Hohlkörpern (1) zugekehrten Innenflächen (10) der Zwischenstücke (7) und der Sfiibe (SJ mit einem verschleißfesten Belag versehen sind.