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Die
Erfindung betrifft eine Rohrschelle mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Es
sind sowohl aus der Praxis als auch aus der Patentliteratur zahlreiche
Rohrschellen bekannt, wobei insbesondere für den Schließmechanismus
inzwischen eine große Anzahl Varianten bekannt sind. Grundsätzlich
weisen diese Rohrschellen einen Schellenring zu Umgreifen eines
in die Rohrschelle eingelegten Rohres auf. Der Schellenring kann
einteilig sein, sehr häufig besteht er jedoch aus mindestens
zwei Schellenhälften, die gelenkig miteinander verbunden
sind. Der Schellenring weist eine Öffnung zum Einlegen
des Rohres an einer Stelle seines Umfangs auf. Diese Öffnung
lässt sich mehr oder weniger öffnen und schließen,
wobei dies bei einem einteiligen Schellenring durch dessen Elastizität
erfolgt und bei einem mehrteiligen Schellenring durch deren gelenkige
Verbindung. Beiderseits der Öffnung weisen die bekannten
Rohrschellen radial nach außen stehende Spannflansche auf.
Dabei bezieht sich die Richtung „radial” auf ein
gedachtes, in die Rohrschelle eingelegtes, zylindrisches Rohr. Neben
Rohschellen, die eine rastende Zusammenspannung der Spannflansche
vorsehen, sind insbesondere Rohrschellen bekannt, bei denen die
Spannflansche mit einer sie durchgreifenden Spannschraube zusammenspannbar
sind. Durch das Zusammenspannen kann das Rohr sowohl gegen Herausfallen
als auch gegen Verschiebung in seiner Längsrichtung gesichert
werden. Häufig weist einer der beiden Spannflansche, einen
einseitig offenen Schlitz zum Hintergreifen des Kopfes der Spannschraube
und der andere Spannflansch ein Gewindeloch zum Fassen des Gewindes
der Spannschraube auf.
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Aus
der Druckschrift
EP
0 995 936 B1 ist eine derartige Rohrschelle bekannt, bei
der die Spannschraube einen gewindefreien Schaftabschnitt aufweist.
Dieser Abschnitt befindet sich in dem Teil der Spannschraube, der
von deren Kopf abgewandt ist. Der Durchmesser dieses Abschnitts
ist geringer als der des Gewindes, so dass die Spannschraube verschwenkt
werden kann, wenn sich der gewindefreie Schaftabschnitt im Bereich
des Gewindelochs befindet. Das Verschwenken kann auch als Pendeln bezeichnet
werden. Neben dem gewindefreien Abschnitt weist die Spannschraube
einen Gewindeabschnitt auf, der sich an den gewindefreien Abschnitt zum
Kopf abgewandten Ende der Spannschraube hin anschließt.
Das Gewinde dient als Verliersicherung, damit die Spannschraube
nicht aus dem Gewindeloch fällt, wenn der gewindefreie
Abschnitt sich im Gewindeloch befindet. Die Schwenkbarkeit der Spannschraube
dient dazu, dass der Kopf der Spannschraube beim Schließen
der Rohrschelle um den Spannflansch herum geführt und die
Spannschraube schließlich in den einseitig offenen Schlitz geschwenkt
werden kann, ohne dass die Spannschraube demontiert werden muss.
Danach kann die Spannschraube mit ihrem Gewindeabschnitt fest- und
damit die Spannflansche zusammengezogen werden. Die Druckschrift
schlägt ein Federelement vor, dass die Spannschraube am
dem Kopf abgewandten Ende des gewindefreien Schaftabschnitts umgreift
und sich außen an dem das Gewindeloch aufweisenden Spannflansch
abstützt. Hierdurch soll sich die Spannschraube gegen die
Federkraft des Federelements zur Seite verschwenken lassen, so dass
sie aus dem einseitig offenen Schlitz im einen Spannflansch heraus
und in den Schlitz hinein verschwenkbar ist. Ziel ist, dass das
Hineinverschwenken in den Schlitz selbsttätig durch die
Federkraft des Federelements erfolgt, um eine einhändige
Bedienung der Rohrschelle beim Schließen um ein eingelegtes
Rohr zu ermöglichen.
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Allerdings
hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Rückstellfunktion
durch das in der Druckschrift
EP 0 995 936 B1 vorgeschlagene Federelement
nur unzureichend funktioniert, insbesondere wenn ein O-Ring als
Federelement verwendet wird. Dieser hat im Gegensatz zu den anderen
vorgeschlagenen Federelementen den Vorteil, dass er günstig
ist. Außerdem kann er leicht so montiert werden, dass er
sich außen am Spannflansch abstützt. Jedoch entsteht sehr
leicht ein Spiel, das heißt die Spannschraube kann ohne
Erzeugung einer Rückstellkraft verschwenkt werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, die bekannte Rohrschelle dahingehend
zu verbessern, dass bei einem weiterhin einfachen Aufbau stets eine ausreichende
Rückstellkraft auf die Spannschraube gewährt ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße
Rohrschelle weist einen Schellenring mit Öffnung zum Einlegen
eines Rohres auf sowie zwei radial nach außen stehende
Spannflansche beiderseits der Öffnung auf, die mit einer
sie durchgreifenden Spannschraube zusammenspannbar sind. Der erste
der der beiden Spannflansche, der sich auf der Seite eines Kopfes
der Spannschraube befindet, weist einen einseitig offenen Schlitz
und der zweite Spannflansch ein Gewindeloch auf. Die Spannschraube
weist einen gewindefreien Schaftabschnitt mit Abstand vom Kopf der
Spannschraube auf. Mit dem Ausdruck „gewindefrei” ist
gemeint, dass das Schraubengewinde der Spannschraube in diesem Bereich
nicht vorhanden ist. Der äußere Durchmesser des
Schraubenschafts ist in diesem Bereich reduziert, insbesondere ist
die Spannschraube in diesem Bereich zylindrisch. Der Bereich kann
aber auch eine Profilierung aufweisen oder sogar ein Gewinde, jedoch
mit einem gegenüber dem Schraubengewinde geringeren Durchmesser.
Der gewindefreie Schaftabschnitt erlaubt ein Pendeln der Spannschraube
im Gewindeloch des zweiten Spannflansches. Die Erfindung sieht vor,
dass der gewindefreie Schaftabschnitt zumindest im Wesentlichen über
seine gesamte Länge von einem elastischen Element umhüllt ist.
Wenn sich der gewindefreie Schaftabschnitt im Gewindeloch des zweiten
Spannflansches befindet, so liegt erfindungsgemäß das
elastische Element zwischen Schraubenschaft und dem Innengewinde des
Gewindelochs. Dies ermöglicht eine relativ großflächige
Anlage und dadurch eine deutlich verbesserte Rückstellfunktion
als bei der bekannten außenseitigen Abstützung,
wobei das elastische Element den Raum zwischen Schraubenschaft und
Innengewinde zumindest weitgehend ausfüllen sollte, vorzugsweise sogar
etwas radial komprimiert wird. Außerdem kann das Federelement
beispielsweise als einfache elastische Hülse hergestellt
und montiert sein, wodurch eine günstige Herstellung möglich
ist.
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Insbesondere
bei einem Federelement, das den Raum zwischen Schraubenschaft und
Innengewinde derart ausfüllt, dass es radial komprimiert
wird, übernimmt das Federelement bereits eine gewisse Sicherung
gegen Herausfallen. Vorzugsweise wird dies noch dadurch verbessert,
dass die Spannschraube auf einer dem Kopf der Spannschraube abgewandten
Seite des gewindefreien Schaftabschnitts eine Verliersicherung aufweist.
Insbesondere kann sich als solche das Schraubengewinde in diesem
Bereich fortsetzen.
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Die
Rückstellwirkung wird weiter verbessert, wenn die Außenkontur
des elastischen Elements nicht einfach zylindrisch ist, sondern
der äußere Durchmesser in Richtung vom Kopf weg
zunimmt. Hierdurch kann es außerdem zu einer Verdrängung des
elastischen Elements derart kommen, dass dieses zusätzlich
zu der Anlage im Gewindeloch auch an der dem ersten Spannflansch
abgewandten Außenseite des zweiten Spannflansches zur Anlage kommt.
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Vorzugsweise
ist die Außenkontur des elastischen Elements konisch, wodurch
sich eine einfache Geometrie ergibt. Alternativ oder zusätzlich
kann das elastische Element einen nach außen stehenden Wulst
bilden, wobei dieser an dem Ende des elastischen Elements angeordnet
ist, der dem Kopf der Spannschraube abgewandt ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 die
erfindungsgemäße Rohrschelle in einer perspektivischen
Darstellung;
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2a–2c den
Bereich der Öffnung der Rohrschelle beim Schließen
in einer Schnittdarstellung; und
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3a–3c die
Spannschraube der erfindungsgemäßen Rohrschelle
mit alternativen Formen des elastischen Elements.
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Die
in 1 dargestellte Rohrschelle 1 ist ein
annähernd ringförmiger Körper, der zum
Umgreifen und Spannen eines nicht dargestellten Rohres geeignet
ist. Die Rohrschelle 1 weist zwei Schellenkörper 2, 3 auf,
die sich jeweils halbkreisförmig zu einem Schellenring 4 ergänzen.
Die beiden Schellenkörper 2, 3 sind jeweils
aus einem schmalen Blechstreifen geformt und bilden an ihren Enden
nach radial außen stehende Sparinflansche 5–8.
Beide Schellenkörper 2, 3 weisen über
ihren Umfang verlaufende, nach außen gewölbte
Sicken 9 zur Erhöhung ihrer Steifigkeit auf.
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Der
in 1 unten dargestellte erste Schellenkörper 2 weist
einen ersten Spannflansch 5 mit einem radial verlaufenden,
nach außen offenen Schlitz 10 auf. Diesem ersten
Spannflansch 5 gegenüber ist am in 1 oben
dargestellten zweiten Schellenkörper 3 ein zweiter
Spannflansch 6 mit einem Gewindeloch 11 angeordnet.
Das Gewindeloch 11 ist durch einen kleinen Kragen 12 gebildet,
der durch Umformung auf der dem ersten Spannflansch 5 abgewandten
Seite des zweiten Spannflansches 6 ausgeprägt ist.
Die beiden Spannflansche 5, 6 sind durch eine Spannschraube 13 verbunden,
wobei der Kopf 14 der Spannschraube 13 den ersten
Spannflansch 5 hintergreift, während der Schraubenschaft 15 durch
den Schlitz 10 hindurch bis in das Gewindeloch 11 des zweiten
Spannflansches 6 ragt. Auf die Einzelheiten dieser Verbindung
wird im Weitern noch eingegangen.
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Dem
ersten und zweiten Spannflansch 5, 6 gegenüber
sind an den jeweils anderen Enden der Schellenkörper 2, 3 der
dritte und vierte Spannflansch 7, 8 angeordnet.
Während der dritte Spannflansch 7, der am ersten
Schellenkörper 2 angeordnet ist, ein Langloch 16 aufweist,
ist am vierten Spannflansch 8, der am zweiten Schellenkörper 3 angeordnet
ist, das gleiche Gewindeloch 11 wie am zweiten Spannflansch 6 ausgeprägt.
Die beiden Spannflansche 7, 8 sind durch eine
Gelenkschraube 17 verbunden. Der Kopf 14 dieser
Gelenkschraube 17 hintergreift den dritten Spannflansch 7 und
ragt durch das Langloch 16 hindurch bis in das Gewindeloch 11 des
vierten Spannflansches 8. Mit ihrem Gewinde 18 greift
die Gelenkschraube 17 in das Innengewinde 19 des
Gewindelochs 11 des vierten Spannflansches 8.
Da die beiden Schellenkörper 2, 3 etwas entfernt
voneinander sind, erlaubt das Langloch 16 eine Bewegung,
insbesondere Verkippung, der beiden Schellenkörper 2, 3 zueinander,
wenn die Spannschraube 13 nicht die beiden Schellenkörper 2, 3 zusammenhält.
Die Gelenkschraube 17 erfüllt daher die Funktion
eines Gelenkes zwischen den Schellenkörpern 2, 3.
Darüber hinaus kann sie aber auch durch drehendes Anziehen
die beiden Schellenkörper 2, 3 verspannen.
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Zur
Befestigung der Rohrschelle 1 an einer Tragkonstruktion
oder dgl. weist der zweite Schellenkörper 3 mittig
eine radial nach außen stehende, angeschweißte
Innengewindemuffe 20 auf mit einer Sechskant-Außenkontur
zum Aufschrauben beispielsweise auf eine nicht dargestellte Gewindestange.
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In
den 2a bis 2c ist
jeweils der Bereich des ersten und zweiten Spannflansches 5, 6 mit der
Spannschraube 13 dargestellt. Dieser Bereich bildet eine Öffnung 21 des
Schellenringes 4 zum Einlegen eines Rohres. Daher muss
die Verbindung der beiden Spannflansche 5, 6 durch
ein Öffnen und Schließen der Spannschraube 13 ermöglicht
sein. Der Schließvorgang wird in den 2a bis 2c dargestellt,
zum Öffnen läuft der Vorgang entsprechend umgekehrt
ab.
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Der
Schraubenschaft 15 weist vom Kopf 14 ausgehend
zunächst einen kurzen zylindrischen Abschnitt 22 und
hieran anschließend ein Gewinde 18 auf. Das Gewinde 18 erstreckt
sich über eine Länge, die ungefähr der
halben Länge der Spannschraube 13 entspricht.
Hieran schließt sich wiederum ein gewindefreier, zylindrischer
Schaftabschnitt 23 an, der sich über etwa eine
Länge erstreckt, die dem 1,2-fachen des Gewindedurchmessers
entspricht. Der Durchmesser ist in diesem Bereich auf etwa die Härte
des Gewindedurchmessers reduziert. An den gewindefreien Schaftabschnitt 23 schließt
sich ein kurzer Abschnitt an, in dem sich das Gewinde 18 fortsetzt,
und der als Verliersicherung 24 dient. Der gewindefreie
Schaftabschnitt 23 ist über seine gesamte Länge
von einem hülsenförmigen, elastischen Element 25 umgriffen,
dessen Außendurchmesser etwa dem Gewindedurchmesser und
dessen Innendurchmesser etwa dem Durchmesser des gewindefreien Schaftsabschnitts 23 entspricht.
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Bei
der werksseitigen Montage wird die Spannschraube 13 mit
der Verliersicherung 24 voraus von Seiten des ersten Spannflansches 5 durch das
Gewindeloch 11 des zweiten Spannflansches 6 geschraubt.
Sobald die Verliersicherung 24 das Gewindeloch 11 passiert
hat, greift das elastische Element 25 und bildet zumindest
temporär ebenfalls ein Gewinde oder wird einfach durch
das Gewindeloch 11 gedrückt. Wenn das elastische
Element 25 das Gewindeloch 11 passiert hat, wird
die Spannschraube 13 wieder teilweise zurückgedreht
oder zurückgezogen. Hierdurch entsteht an dem der Verliersicherung 24 zugewandten
Ende des elastischen Elements 25 ein Wulst 26.
Ansonsten ist der Raum zwischen dem gewindefreien Schaftabschnitt 23 und dem
Innengewinde 19 des Gewindelochs 11 vollständig
durch das elastische Element 25 ausgefüllt, so dass
es kein radiales Spiel gibt.
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In
der in 2a dargestellten werkseitig
geöffneten Stellung der beiden Schellenkörper 2, 3 kann
durch die Öffnung 21 ein Rohr eingelegt werden.
Dazu können die beiden Schellenkörper 2, 3 auch
noch weiter als dargestellt aufgeschwenkt werden. Zum Schließen
der Rohrschelle 1 wird der erste Schellenkörper 2 in
Richtung des zweiten Schellenkörpers 3 geschwenkt,
bis der Kopf 14 der Spannschraube 13 an der dem
zweiten Spannflansch 6 zugewandten Seite des ersten Spannflansches 5 zur Anlage
kommt wie in 2b dargestellt. Durch eine ballige
Stirnfläche 27 des Kopfes 14 wird dieser
radial nach außen gedrückt, wobei sich „radial” wiederum auf
die Rohrschelle 1 als ringförmiger Körper
bezieht. Da die Spannschraube 13 im Gewindeloch 11 wie
in einem Lager gehalten wird, kommt es zu einem Verschwenken der
Längsachse der Spannschraube 13 um einen Winkel
A. Diese Verschwenken erfolgt gegen die Rückstellkraft,
die das elastische Element 25 innerhalb des Gewindelochs 11 und
außerhalb davon durch den Wulst 16 bewirkt. Die
Spannschraube 13 wird soweit verschwenkt, bis der Kopf 14 den
ersten Spannflansch 5 radial umfährt. Durch die
Rückstellkraft des elastischen Elements 25 wird
die Spannschraube 13 wieder zurück verschwenkt,
wobei der Schraubenschaft 15 den Schlitz 10 durchgreift. Schließlich
wird die in 2c und 1 dargestellte Stellung
erreicht, in der eine einfache Sicherung der Rohrschelle 1 gegen
Herausfallen eines Rohres gewährleistet ist. Dieser Vorgang
kann durch einhändiges Zuschwenken der Schellenkörper 2, 3 erreicht werden,
wodurch eine zweite Hand beispielsweise zum Halten des Rohres genutzt
werden kann. Durch Anziehen der Spannschraube 13 und der
Gelenkschraube 17 kann das eingelegte Rohr fest gespannt werden.
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In
den 3a bis 3c sind
alternative Geometrien für das elastische Element 25 dargestellt.
Zur Verdeutlichung der Ausrichtung ist außerdem die Spannschraube 13 jeweils
dargestellt. 3a zeigt eine sich konisch zur
Verliersicherung 24 erweiternde Außenkontur während 3c eine zylindrische
Außenkontur aufweist. In Abhängigkeit von der
Geometrie des Gewindelochs 11 und der Elastizität
des elastischen Elements 25 kommt es bei der oben beschriebenen
werkseitigen Montage zur Bildung eines Wulstes 26. Durch
die konische Außenkontur wird dies besonders begünstigt.
Bei der in 3b gezeigten Außenkontur
ist der Wulst 26 bereits ausgeprägt, ansonsten
ist sie ebenfalls zylindrisch, könnte aber auch konisch
sein.
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Die
dargestellte Rohrschelle 1 erreicht sowohl einen einfachen
Aufbau als auch eine zuverlässige Funktionalität
bei einhändiger Bedienung.
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- 1
- Rohrschelle
- 2
- erster
Schellenkörper
- 3
- zweiter
Schellenkörper
- 4
- Schellenring
- 5
- erster
Spannflansch
- 6
- zweiter
Spannflansch
- 7
- dritter
Spannflansch
- 8
- vierter
Spannflansch
- 9
- Sicke
- 10
- Schlitz
- 11
- Gewindeloch
- 12
- Kragen
- 13
- Spannschraube
- 14
- Kopf
- 15
- Schraubenschaft
- 16
- Langloch
- 17
- Gelenkschraube
- 18
- Gewinde
- 19
- Innengewinde
- 20
- Innengewindemuffe
- 21
- Öffnung
- 22
- zylindrischer
Abschnitt
- 23
- gewindefreier
Schaftabschnitt
- 24
- Verliersicherung
- 25
- elastisches
Element
- 26
- Wulst
- 27
- ballige
Stirnfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0995936
B1 [0003, 0004]