DE2212546A1

DE2212546A1 - Rohrschelle aus einem band schmiedbaren werkstoffes

Info

Publication number: DE2212546A1
Application number: DE19722212546
Authority: DE
Inventors: Telford Lynn Smith; Frank Elwin Turner
Original assignee: Smith Blair Inc
Current assignee: Smith Blair Inc
Priority date: 1971-10-29
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1973-05-03
Also published as: SE382250B; AU468369B2; NL7203357A; ZA72725B; BR7203135D0; AR193243A1; US3737959A; AT320364B; GB1355906A; NO135605C; FR2158781A5; NO135605B; AU3871972A; BE780646A; CA955732A

Description

400 North Lexington Avenue

Pittsburgh,'Pennsylvania 15208 / V.St.A.

Patentanmeldung;

Rohrschelle aus einem Band schmiedbaren Werkstoffes

Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Rohrschellen, sie betrifft insbesondere deren Zungen, die unter Verwendung von gewalzten oder extrudierten Elementen hergestellt sind, im Gegensatz zu früheren, aus gegossenen !Seilen geformten Elementen.

Rohrschellen, die im allgemeinen aus einem flexiblen Band mit starren Zungen an dessen Enden bestehen, welche mittels Bolzen zusammengezogen werden, wurden seit langem dazu verwendet, Undichtigkeiten in Rohrleitungen, insbesondere Wasserleitungen zu beseitigen. Bisher wurden die Zungen aus Gusstücken aus geeignetem Metall hergestellt, und sie enthielten backenähnliche Teile, um die Enden des aus Blech hergestellten Bandes erfassen zu können. Es wurde gefunden, dass sioh auf den Zungen erstreckende fingerähnliche Teile vorteilhaft sind, um die Zungen zu stabilisieren und zu verhindern, dass diese sich verkanten, wenn die Bolzen angezogen werden. Um auf den Zungen sowohl backenähnliche als auch fingerähnliche Teile vorsehen zu können, mussten bisher

komplizierte Gussforineii verwendet werden. Selbst "bei bester i'ormgestaltung und Giesstechnik waren die Ergebnisse eines annehmbaren Zungengusses nicht 100>t>ig. Auch versteckte i'ehler, wie z. B. Lunker oder "holidays" ergaben sich und verursachten bei späterem. Gebrauch ein vorzeitiges Versagen oder Beschädigen der Zungen nach dem Einbau.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Rohrschelle mit Zungen aus gewalztem oder extrudiertem Metall, welche die Nachteile der gegossenen Zungen nicht aufweisen.

Ein anderes Ziel der vo inliegenden Erfindung ist eine Rohrschelle, die auf Grund ihrer backenähnlichen Teile eine hohe Bandspannung aushält, ohne dass das Band verrutscht, so dass ein grosser Einspannbereich hinsichtlich der Verwendung von Bohren verschiedener Durchmesser gewährleistet und ein Verkanten selbst bei hohen Bolzenbelastungen zur Erzielung einer angemessenen Bandspannung vermieden ist.

.Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Rohrschelle, die einfach und wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Rohrschelle, die besonders korrosionsfest ist. Bei unterirdisch verlegten Rohrschellen ist es sehr erwünscht, wenn nicht wesentlich, die Verwendung verschiedener Metalle zu vermeiden, die die elektrolytische Korrosion verstärken. Dies war bei den bisherigen Schellen ein schwieriges Problem, weil das Metall der gusseisernen Zungen von dem des Bandes verschieden war. Aus diesem Grunde mussten solche Zungen angestrichen oder überzogen werden, um die el-ektrolytische Korrosion zwischen den Zungen und dem Band zu vermeiden. Die vorliegende Erfindung beseitige dieses Problem ohne die Notwendigkeit des Anstreichens.

Diese Ziele \t-- lcn durch eine Zungenkonstruktion erreicht, bei

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der die Elemente aus einem zähen, korrosionsfesten gewalzten, extrudierten oder geschmiedeten Metall bestehen, geschnitten, in die vorgesehene Form gebi^acht und dann durch Verschweissen. ζusamiüengefügt werden. Wesentlich ist, dass jede Zunge aus einem ZungenkÖrper besteht, der sich parallel zur Mittellinie des zu reparierenden fiohres erstreckt und einen kanalartigen Querschnitt hat. Darin wird ein Ende des Bandes eingesteckt und durch Verschweissen am ZungenkÖrper befestigt. Von der oberen Fläche des Zungenkörpers aufwärts gerichtet, erstrecken sich ein odex^ mehrere Befestigungsglieder von im allgemeinen U-förmiger Gestalt, bestehend aus einem Paar finfierähnlicher Teile und einer diese an einem Ende verbindenden Traverse. Die Traverse weist eine Öffnung auf, die gross genug ist, um den Schaft eines bpannbolzens aufzunehmen, und zwar bei üblicherweise einander gegenüberliegenden Zungen einer itohrschelle in der einen Traverse den Kopf des Bolzens und in der gegenüberliegenden Traverse das mit Gewinde versehene Ende des Bolzens. Dabei sind die beiden Zungen einander gleich , so dass nur eine Ausbildungsform für jede Eohrschelle erforderlich ist.

Allgemien umfasst die Erfindung somit eine verbesserte Hohrschelle mit starren Zungen, die an den Enden eines flexiblen jiandes befestigt und aus geformten Elementen durch Walzen oder Extrudieren hergestellt sind. Jede Zunge besteht aus einem ZungenkÖrper, der ein Ende des Bandes festhält. Ein oder mehrere U-förmig ausgebildete Elemente, die an den ZungenkÖrper angeschweisst sind, haben Finger, die sich rechtwinklig zu ihm erstrecken und mit dem Körper der gegenüberliegenden Zunge verbindbar sind. Die TJ-förmigen Elemente verschiedener Ausbildungsformen können abtrennbare Querstege (Traversen) aufweisen, ura eine schnellere Bolzenbefestigung zu erlauben. -

AusführungBformen der Erfindung werden in der folgenden Be- ' Bclu-eibuiig in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. ]

' Ls zedt'-en: '

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iig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Rohrschelle mit den wesentlichen Merkmalen der Erfindung;

Pig. 2 einen Schnitt des in i'ig. 1 dargestellten Rohres;

£'ig. J eine Draufsicht auf die in 1"¹Xg. 1 dargestellte Rohrschelle;

KLg. 4 eine 'Teilansicht der in Mg. 1 dargestellten Rohrschelle;

ELg. 5 eine Teilansicht einer abgeänderten Zungenform;

Fig. 6 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer Rohrschelle gemäss der Erfindung;

i'ig. 7 eine Seitenansicht der Rohrschelle nach ITig. 6 und

i'ig. 8 und 9 perspektivische Teilansichten verschiedener Ausführungsformen der Rohrschelle nach i'ig. 6.

Die i'ig. 1 und 2 zeigen eine Rohrschelle 10, wie sie üblicherweise auf einem Rohr 12 angebracht ist, um ein Leck in der Rohrwand abzudichten oder um die Enden zweier benachbarter ι Rohrstücke miteinander zu verbinden. Gemäss der dargestellten üblichen Anordnung ist das Rohr von einer flexiblen Dichtung 14 umgeben, die aus nachgiebigem, gummiähnliehern Werkstoff ' besteht und die Leckstelle 16 in der Rohrwand oder der Rohrverbindung vollständig abdeckt. Ein flexibles Band 18 aus schmiedbarem Blech erstreckt sich über der Dichtung, und seine Enden sind an einem Paar starrer Zungen 20 und 22 befestigt. Diese Enden des Bandes erstrecken sich auch über eine Schutzplatte 24, die vorzugsweise aus Blech besteht und zwischen den Zungen 20 und 22 einen Teil der Dichtung 14 abdeckt oder in die Dichtung 14 eingebettet ist. Diese Schutzplatte trägt dazu bei, die Dichtungspressung auf der Rohroberfläche ; dort aufrechtzuerhalten, wo zwischen den Zungen kein JBand vor-j handen ist. Jedes Paar Zungen 20, 22 wird durch einen oder ! mehrere Bolzen 26 zusammengezogen, von denen jeder eine Mutter 28 aufweist, welche festgezogen wird, um das Band zu span- ; nen und dabei die Dichtung gegen die Rohroberfläche zu pressen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden beide Zungen aus gewalztem oder extrudiertem Metall hergestellt, anstelle aus

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aus Gusseisen, das bisher hierfür verwendet wurde.

Jede Zunge besteht aus einem Zungenkörper 30ϊ der aus einem flachen Stück gewalzten oder extrudierten Stahl im Querschnitt U-förmig gebogen ist und somit zwei Schenkel 32 mit einem dazwischenliegenden Schlitz 34 bildet. Die Enden des Bandes 18 sind abgebogen und bilden Haken 36» die jeweils in die Schlitze 34 des Zungenkörpers eingreifen, um das Band fest im Zungenkörper zu halten, sind die drei Metallschichten in Abständen entlang des Körpers ρiinktverschweisst. Diese Punktschweissungen 38 sind in Fig. 3 dargestellt. Für einige Anwendungen weist ein Zungenkörper 30a nur einen.Schenkel auf, wie in Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Fall ist das hakenförmige ! Ende 36 des Bandes auf dem Zungenkörper angeordnet und mit ^; ihm punktverschweisst. j

Mit dem Körper jeder Zunge ist ein Befestigungselement 40 verbunden. Dieses Element ist ebenfalls aus gewalztem oder extrudiertem, nichtgegossenem metallischem Werkstoff mit einer ausreichenden Dicke hergestellt, um eine höhe Festigkeit und Stabilität zu gewährleisten. In der Draufsicht in Fig. 3 ist jedes dieser Elemente .40 U-förmig ausgebildet mit einem Paar langer und kurzer Finger 42 und 44, die im allgemeinen parallel verlaufen und durch eine traverse 46 miteinander verbunden sind. Diese Elemente 40 können aus Metallband mit rechteckigem Querschnitt in Massenproduktion hergestellt werden. Zunächst wird das Blechband in die erforderliche Länge geschnitten, dann in die gewünschte U-Form gebogen und anschliessend für die Herstellung einer Bolzenöffnung gelocht. Jedes Element 40 ist an die obere Fläche des Zungenkörpers angeschweisst, um es in seiner Lage zu sichern. Vorzugsweise befinden sich die Schweissungen 48 und 50 auf wenigstens einer Seite jedes Fingers, und an der traverse 46 kann auch eine kleine Schweissung 52 vorgesehen sein. Für diese Zwecke ist das Lichtbogenschweissen unter Verwendung einer blei™ stiftähnlichen Elektrode vorteilhaft, wodurch das Metall der

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zu verbindenden Elemente vereinigt wird, ohne einen Schweissstab verwenden zu müssen. Dies verbessert die Korrosionsbeständigkeit der Zungen, v/eil kein anderes Hetall hinzugefügt ist, das elektrolytische Korrosion hervorrufen kann.

In ler Ausführung nach Fig. 5 befindet sich das Element 4-0 unmittelbar auf dem hakenförmigen Teil 36 des Bandes, das auf dem Zungenkörper JOa aufliegt, und die Schweissungen 4-8 und 50 entlang der Bodenkante des Elements 4-0 erstrecken sich durch das Band bis in den Zungenkörper.

Eine Öffnung 54- nach !'ig· 3 ist in der Traverse 46 angeordnet, um den Bolzen 26 aufzunehmen, und das diese Öffnung umgebende Material bildet ein„e Lagerfläche entweder für den Bolzenkopf oder die Kutter 28.

Die in der Zeichnung dargestellte typische Rohrschelle 10 hat zwei Befestigungselemente 40 auf jeweils einem Paar Zungenkörper 30j aber jede beliebige Zahl dieser Elemente ist denkbar, in Abhängigkeit von der Länge der Bohrschelle.

In der Ausführungsform nach den i'ig. 1 bis 4- sind die Zungen 20 und 22 identisch, und bei montierter Schelle befindet sich der kürzere .Finger 4-4 Jedes Befestigungselements zwischen den ungern 4-2 und 44 des entsprechenden Elements auf der gegenüberliegenden Zunge. Der längere iinger 4-4- Jeder Zunge befindet sich jeweils ausserhalb der kürzeren i'inger der Elemente 40, wie i'ig. 3 zeigt. Vorzugsweise haben die Enden der längeren i'inger aller Elemente 40 eine nach unten abgeschrägte Fläche 56. Dies erlaubt genügend lange i'inger, um auf dem gegenüberliegenden Zungenkörper aufzuliegen, so dass ihre stabilisierende Wirkung selbst dann gewährleistet ist, wenn die Zungen relativ weit auseinander sind, bevor ihre Bolzen angezogen sind. Wenn jedoch die Zungen festgezogen sind, !Legen die abgeschrägten Enden 56 nicht auf gleicher Höhe mib den nuttern 28. In einer etwas abgeänderten i'orm unserer Erfindung, wie

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in den Fig. 6 "bis 9 gezeigt, bestellt eine Hohrschelle 10a aus Zungen 20a und 22a, welche verschiedene Gestaltungen haben. Hier sind beide Zungen mit ü-förmigen Befestigungsgliedern verbunden, von denen eine Zunge ein Befestigungsglied 60 mit grösserer Traverse 62 verwendet als das U-förmige Befestigungsglied 64 mit einer kleineren Traverse 66 auf .der anderen Zunge. Wenn die schelle montiert ist, liegen somit beide Finger 68 des Befestigungsgliedes 60 parallel ausserhalb der Finger 70 der gegenüberliegenden Zunge. In den Traversen 62 und 66 sind Öffnungen vorgesehen, so dass sich die Bolzen zwischen und parallel zu den ungern erstrecken. Die U-för-Biigen Elemente 60 und 64 der Zungen 20a und 22a sind beide aus demselben liaterial hergestellt und in derselben Weise an die Zungenkörper angeschweisst wie die identischen U-förmigen Llemente 40 der Zuiigenausführung nach J'ig. 1.

"wie in den Fig. 9 und io gezeigt, kann die Schelle 10a so abgeändert werden, dass eine schnellere Bolzenbefestigung möglich ist, die die Geschwindigkeit und Einfachheit der Hontage der Schelle auf dem Hohr verbessert. !Dabei besteht das schmalere U-förmige ülement 64a aus zwei kürzeren Fingern 70, die parallel und in Abstand voneinander' angeordnet sind, und einer entfernbar en Halteplatte. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist eine Halteplatte 72 mit einander gegenüberliegenden Flan- ; sehen 74 vorgesehen, die über die äusseren Kanten der Finger 70 greifen. Diese Flansche gewährleisten die richtige Lage der Halteplatte und dienen gleichzeitig zur Abstützung gegen seitliche Belastungen der Finger. In Fig. 9 ist eine abgeänderte Halteplatte 72a gezeigt, die an ihrer unteren Kante einen Flansch 76 aufweist, der unter den Zungenkörper greift ' und dafür sorgt, den festgezogenen Bolzen in der richtigen Lage zu halten.

In beiden Fällen v/eisen die Ilalteplatten eine öffnung auf, . ; durch die der Bolzen hindurchtritt, wobei das feste und dauer- j Jiafto l'iatx-riall Jm Bereich der Öffnung eine ausreichende , Lts'1 a^efläche jijj· cioij Bolzenkopf darstellt.

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Die vorstellenden Ausführungen zeigen, dass die vorliegende Erfindung eine verbesserte Rohrschelle mit grosser Festigkeit und Dauerhaftigkeit betrifft. Hinzu kommt, dass unsere Rohrschelle die gewünschten funktionellen Merkmale aufweist, nämlich einen weiten Verstellbereich zur Anpassung an verschiedene Rohrgrössen und die Zungen stabilisierende i'inger, die ein Abbiegen des Bolzens verhindern und einen hohen Dichtungsdruck erlauben, so dass eine Abdichtung selbst.unter schwierigen Bedingungen gewährleistet ist. Darüber hinaus können alle Elemente der Rohrschelle aus demselben nicht gegossenen Material, wie z. B. rostfreier Stahl, hergestellt werden, so dass die Schelle weitgehend korrosionsfest ist und ihre l'ona für eine lange Zeit bei Anwendung unter der Krde beibehält. Auch ermöglicht die Verwendung von extrudiertem oder gewalztem rietall für unsere Rohrschelle" eine Massenfabrikation bei niedrigen Herstellungskosten.

Viele Abänderungen in der Konstruktion und die verschiedensten Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Angaben und die Beschreibung sind rein illustrativ und in keinem Sinne einengend zu verstehen.

Ansprüche;

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Claims

Ansprüche ^;

Bohrschelle aus einem Band aus schmiedbarem Werkstoff,

dessen Enden an einem Paar Zungen befestigt sind, um ι durch Bolzen und Muttern festgezogen werden zu können, j dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar Zungen besteht aus
' einem länglichen Zungenkörper _f der sich parallel zur Achse , des zu reparierenden Eohres erstreckt und an einem Ende ' des schmiedbaren Bandes befestigt ist;

einem Befestigungselement fürden Bolzen aus nicht giess- ! barem Werkstoff, das U-förmig gebogen ist und parallele j und in Abstand voneinander angeordnete Finger aufweist,

\ die an einem Ende durch eine Traverse miteinander ver-

! bunden sind, wobei die XInterkanten dieser Finger und die ; Traverse an dem Zungenkörper befestigt sind und die-Traverse eine Öffnung zur Aufnahme des Schaftes eines, Bolzens aufweist. i
2. Bohrschelle nach Anspruch "I, dadurch gekennzeichnet, dass < wenigstens ein Singer eine länge aufweist, um über den einen Zungenkörper hinaus auf der oberen Fläche des gegen- ; überliegenden Zungenkörpers der Schelle aufzuliegen. ^:
4-. Bohrschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger und die Zungenkörper aus rostfreiem Stähl be- j

stehen. ' j

t '

j I
5« Bohrschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ■ die Öffnung in der Traverse sieh näher an einem Finger ' Ί befindet, um die gegenüberliegenden Finger auszurichten, wenn der Finger einer Zunge zwischen den Fingern der gegenüberliegenden Zunge angeordnet ist. ^!

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6. Hohrschelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des längeren'Fingers jedes Befestigungselements eine zum geschlossenen Ende des Elements hin aufwärts geneigte Oberfläche hat.
7· Hohrschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zungenkörper im Querschnitt tunnelförmig ausgebildet ist, wobei parallele und in Abstand voneinander liegende Schenkel gebildet werden, um das hakenförmige Ende des schmiedbaren Bandes aufzunehmen, und diese Schenkel mit dem Band durch entlang dem Zungenkörper in Abstand voneinander vorgesehene Punktschweissungen miteinander verbunden sind.
8. Hohrschelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zungenkörper einen im allgemeinen rechteckigen Querschnitt und eine obere Fläche aufweist, die das hakenförmige Ende des schmiedbaren Bandes trägt, wobei dieser Zungenkörper und das hakenförmige Ende durch Punktschweissungen miteinander verbunden sind.
9· Rohrschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement für den Bolzen einer Zunge linger aufweist, die dichter beieinander liegen als die weniger dicht angeordneten Finger der gegenüberliegenden Zunge, so dass sich erstere innerhalb der weniger dicht angeordneten Finger erstrecken, wenn die Zungen zusammengefügt sind.
10. Rohrschelle nach Anspruch 1, bei der die Befestigungselemente auf wenigstens einer Zunge dieser Schelle eine eine Halteplatte bildende abnehmbare Traverse haben, die die Finger miteinander verbindet und eine Mittenöffnung aufweist, um somit eine schnellere Hontage der Rohrschelle zu erlauben.

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11. Rohrschelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ilalteplatte einen i'lansch aufweist, der unter den Zungenkörper greift, wenn der Bolzen richtig zwischen den Fingern angeordnet ist.
12. .Rohrschelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte Seitenflansche aufweist, welche um die Enden der Finger greifen, wenn der Bolzen richtig zwischen diesen angeordnet ist.
13. Rohrschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: . ein Band aus schmiedbarem Iietall zum Umlegen um das Rohr * mit hakenförmigen Enden;

ein Paar starre Zungen, die an den hakenförmigen Enden des' Bandes "befestigt sind und aus Zungenkörpern mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt bestehen und au jeweils eines der hakenförmigen Enden des Bandes angeschweisst sind und wenigstens ein Befestigungselement auf federn Zungenkörper aufweisen, das aus nicht giessbarem Wetall besteht und im allgemeinen U-förmig ausgebildet ist mit parallelen, in Abstand voneinander angeordneten Fingern, die an einem Ende durch eine Traverse miteinander verbunden sind, wobei Schweissungen an .den unteren Kanten dieser Finger und der Traverse vorgesehen sind, um jedes Befestigungselement mit dem jeweiligen Zungenkorper zu verbinden, und Jede Traverse eine öffnung aufweist und Bolzen vorgesehen sind, die sich durch gegeneinander ausgezichtete'Öffnungen der Befestigungs- : elemente auf den einander gegenüberliegenden Zungenkörpern I erstrecken und diese linger sich jeweils von einem Zungenkorper bis zur oberen Fläche des Zungenkörpers auf der ; gegenüberliegenden Zunge erstrecken, wenn die Bolzen festgezogen sind. ^!
14. jcohri3c]iclle noch Anspruch 1J, dadurch Gekennzeichnet, dass.

oilier ü(;.t I¹UJiCOr ,jede;; JicfoctJ {'nujfVüelemontr. länger ist

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BAD ORIGINAL

als der andere linger und ein abgeschrägtes Lnde aufweist, wobei die Öffnung in der Traverse näher an dem einen ilnger als dem anderen vorgesehen ist, so dass bei Ausrichtung der Öffnungen beider Zungen der kürzere linger jedes Befestigungselements zwischen den Ungern des Befestigungselemente auf der gegenüberliegenden Zunge zu liegen kommt.

15· Kohrschelle nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass die Finger einer der Zungen näher beieinanderliegen als die i'inger auf der anderen Zunge und somit innerhalb der weiter auseinanderliegenden finger zu liegen kommen, wenn die Zungen beim Spannen des Bandes zusammengezogen sind.

Der Patentanwalt

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