ПРОФИЛЬНЫЙ ХОМУТ
SHAPED CLAMP

Изобретение относится к профильному хомуту, содержащему две полуоболочки, каждая из которых имеет на первом конце стяжную головку, а на втором конце соединительный элемент, геометрическая форма которого позволяет соединять вторые концы полуоболочек, причем стяжные головки соединены при помощи стяжного элемента и меньшей мере одна из них выполнена с возможностью откидывания относительно стяжного элемента.
Такой профильный хомут известен, например, из DE 19882234 Т1. Стяжной элемент этого хомута выполнен в виде стяжного винта, проходящего с зазором через отверстия в стяжных головках, так что обе полуоболочки могут откидываться относительно стяжного винта. Благодаря этому можно разместить хомут на соединительных фланцах в предварительно смонтированном состоянии, т.е. вместе с предварительно установленным стяжным винтом. После наложения хомута на фланцы соединяемых трубопроводов полуоболочки соединяют друг с другом при помощи их соединительных элементов, имеющих соответствующую геометрическую форму, а затем затягивают стяжной элемент, так что диаметр профильного хомута уменьшается и, таким образом, хомут затягивается.
Профильные хомуты применяют, как правило, для соединения двух трубопроводов, которые имеют на концах соединительные фланцы, охватываемые хомутом. Для этого профильный хомут имеет, как правило, V-образный профиль. При затягивании хомута на фланцы действует не только радиальная сила, но и сила, ориентированная в осевом направлении, которая прижимает друг к другу фланцы трубопроводов.
Однако установка известных профильных хомутов, содержащих две полуоболочки, является относительно сложной. Положение полуоболочек друг относительно друга и относительно стяжного элемента не будет определенным, если полуоболочки не соединены друг с другом. Для обеспечения точного выравнивания с целью соединения полуоболочек друг с другом необходимо их позиционирование. Это затрудняет установку таких профильных хомутов в условиях ограниченного пространства.
В основе изобретения лежит задача создать профильный хомут, который может быть установлен простым образом, в частности одной рукой.
Согласно изобретению эта задача решается тем, что профильный хомут описанного типа содержит пружинный элемент, который с предварительным напряжением прилегает к внутренним сторонам полуоболочек.
Благодаря этому пружинному элементу полуоболочки на своих вторых концах отжимаются друг от друга и откидываются одна от другой на максимальный угол раскрытия. Угол раскрытия предварительно задается опорой стяжного элемента в стяжных головках. Пружинный элемент стабилизирует не только угол раскрытия, но и положение полуоболочек в осевом направлении. Соединительные элементы вторых концов полуоболочек удерживаются в одинаковых положениях в осевом направлении, так что эти соединительные элементы можно подвести друг к другу путем простого сжатия полуоболочек. Вместе с тем пружинный элемент обладает достаточной эластичностью, так что полуоболочки могут не только откидываться, но и проворачиваться друг относительно друга, благодаря чему может осуществляться относительно простая установка профильного хомута. Таким образом, пружинный элемент обеспечивает определенное положение полуоболочек в раскрытом состоянии хомута и тем самым возможность манипулирования одной рукой.
Пружинный элемент удерживается предпочтительно на стяжном элементе. Благодаря этому предотвращается проскальзывание пружинного элемента в окружном направлении. При этом сравнительно просто можно обеспечить прилегание пружинного элемента к внутренним сторонам полуоболочек.
Пружинный элемент предпочтительно содержит по меньшей мере один ориентированный в радиальном направлении наружу формованный элемент, имеющий по меньшей мере два отверстия, через которые проходит стяжной элемент.Формованный элемент имеет, например, V-образную или М-образную форму. Возможны также другие варианты выполнения формованного элемента при условии обеспечения его надежного удерживания на стяжном элементе. Пружинный элемент закреплен на стяжном элементе с геометрическим замыканием, а формованный элемент размещен между стяжными головками. Отверстия могут иметь такой размер, что стяжной элемент и формованный элемент могут смещаться друг относительно друга. Так как при затягивании стяжного элемента стяжные головки перемещаются друг к другу, происходит деформирование формованного элемента, которое возможно благодаря зазору между стенками его отверстий и стяжным элементом. В раскрытом состоянии одна сторона формованного элемента может заранее прилегать к одной из стяжных головок.
Формованный элемент выполнен предпочтительно посередине между двумя плечами пружинной ленты. При этом пружинный элемент проходит в полуоболочки на одинаковые расстояния, так что происходит равномерное распределение сил. Также упрощается первичный монтаж, так как в этом случае несущественно, в каком направлении устанавливается пружинный элемент.
Пружинный элемент предпочтительно длиннее, чем стяжной элемент. Как только стяжной элемент будет установлен, т.е. стяжные головки будут соединены друг с другом, пружинный элемент будет прилегать к внутренним сторонам полуоболочек. Поскольку пружинный элемент длиннее, чем стяжной элемент, проскальзывание конца пружинного элемента в перекрываемом стяжным элементом зазоре между стяжными головками невозможно. Поэтому удобство обслуживания повышается.
Стяжной элемент предпочтительно выполнен в виде стяжного винта, что является сравнительно часто применяемым вариантом его выполнения, который позволяет использовать при обслуживании традиционные инструменты и создавать относительно большие силы затягивания.
Особенно предпочтительно, если в одной из стяжных головок выполнена резьба или находится резьбовая гайка. Разумеется, при наличии резьбовой гайки выполнение резьбы в стяжной головке не требуется. Резьбовая гайка удерживается в стяжной головке с геометрическим замыканием, а стяжной винт может ввинчиваться при помощи инструмента, благодаря чему можно затягивать профильный хомут без необходимости удерживать ответную резьбу или резьбовую гайку дополнительным инструментом. Таким образом, возможно манипулирование одной рукой.
На одной из стяжных головок предпочтительно выполнено продольное отверстие. Благодаря этому возможно относительно большое откидывание полуоболочек друг относиельно друга и потому большой угол раскрытия может быть получен даже тогда, когда стяжной элемент относительно жестко удерживается в стяжной головке другой полуоболочки, т.е. когда происходит откидывание только одной полуоболочки. Изготовление продольного отверстия сопряжено с небольшими затратами.
В одной полуоболочке соединительный элемент предпочтительно выполнен в виде крючка, а в другой полуоболочке соединительный элемент выполнен в виде выемки. Такой вариант выполнения сравнительно прост. Крючок можно довольно легко ввести в выемку с обеспечением сцепления и тем самым надежного соединения полуоболочек. Через крючок могут передаваться относительно большие силы. Сцепление может осуществляться путем простого сжатия хомута в радиальном направлении, так как позиционирование крючка относительно выемки в осевом направлении предварительно задано пружинным элементом.
Особенно предпочтительно, если крючок образован посредством отогнутой в радиальном направлении наружу пластины, которая, в частности, выполнена как одно целое с полуоболочкой. Таким образом, крючок не является дополнительным элементом, а выполнен как одно целое с одной из полуоболочек. Благодаря этому изготовление крючка является очень экономичным. Такое выполнение крючка также позволяет передавать относительно большие силы.
Ниже более подробно, со ссылками на чертежи, описан предпочтительный вариант осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 схематично изображает профильный хомут в раскрытом состоянии,
фиг.2 - разрез профильного хомута, показанного на фиг.1,
фиг.3 - профильный хомут в закрытом и незатянутом состоянии,
фиг.4 - профильный хомут в закрытом и затянутом состоянии,
фиг.5 - пружинный элемент согласно первому варианту его выполнения, вид сбоку, и
фиг.6 - пружинный элемент согласно второму варианту его выполнения.
На фиг.1 показан профильный хомут 1, содержащий две полуоболочки 2, 3, т.е. состоящий из двух частей. Каждая полуоболочка 2, 3 имеет на первом конце стяжную головку 4, 5 для удерживания стяжного элемента 6, а на втором конце 7, 8 имеет соединительный элемент 9, 10, геометрическая форма которого позволяет соединять вторые концы оболочек друг с другом.
На стяжном элементе 6 закреплен пружинный элемент 11 таким образом, что он прилегает к внутренним сторонам 12, 13 полуоболочек 2, 3 хомута 1. Пружинный элемент 11 предварительно напряжен так, что полуоболочка 3 откинута от полуоболочки 2 и вторые концы 7, 8 полуоболочек отжаты друг от друга. Таким образом, профильный хомут 1 при помощи пружинного элемента 11 удерживается в раскрытом положении и положение его элементов, т.е. полуоболочек 2, 3 и стяжного элемента 6 друг относительно друга однозначно определено.
Пружинный элемент 11 выполнен в виде пластинчатой пружины. В качестве стяжного элемента 6 применен стяжной винт.Стяжной элемент 6 проходит через продольное отверстие 14 в стяжной головке 5 и ввинчен в резьбу 15 в стяжной головке 4 (фиг.2). Таким образом, при ввинчивании стяжного винта, т.е. затягивании стяжного элемента 6, стяжные головки 4, 5 будут перемещаться друг к другу и после закрывания профильного хомута 1, т.е. соединения вторых концов 7, 8 полуоболочек, осуществляют затягивание хомута 1.
В данном варианте пружинный элемент 11 имеет V-образный формованный элемент 16, расположенный посередине между двумя плечами 17, 18 пружинного элемента 11. На каждой стороне V-образного формованного элемента выполнено отверстие, через которое проходит стяжной элемент 6. Таким образом, пружинный элемент 11 надежно закреплен на стяжном элементе 6. Формованный элемент 16 расположен между стяжными головками 4, 5.
На фиг.3 показан профильный хомут 1 в закрытом состоянии. Хомут 1 уложен вокруг фланца 19 так, что фланец 19 входит в профиль хомута 1. Путем простого поджатия полуоболочек 2, 3 друг к другу соединительные элементы 9, 10 вводятся в зацепление друг с другом, т.е. соединительный элемент 9, выполненный в форме крючка, входит в соединительный элемент 10, выполненный в виде выемки. Таким образом, полуоболочки 2, 3 сцепляются друг с другом. При этом пружинный элемент 11 упруго деформируется. Так как пружинный элемент 11 находится на внутренних сторонах 12, 13 полуоболочек 2, 3, он почти не виден. Пружинный элемент 11 виден лишь в области стяжного элемента 6 между стяжными головками 4, 5, причем виден находящийся между ними V-образный формованный элемент 16.
В этом состоянии хомута 1 отделение друг от друга отдельных элементов уже невозможно, хотя возможна корректировка его положения на фланце 19. Лишь путем затягивания или ввинчивания стяжного элемента 6 профильный хомут 1 затягивается и при этом действуют соответствующие удерживающие силы. Это состояние хомута показано на фиг.4.
На фиг.5 пружинный элемент 11 схематично показан сбоку. V-образный формованный элемент 16 расположен посередине между плечами 17, 18. Пружинный элемент 11 образован, например, из полосы листового металла и может иметь предварительный изгиб, который несколько меньше, чем изгиб полуоболочек 2, 3, так что обеспечивается предварительное напряжение пружинного элемента 11. В V-образном формованном элементе 16 предусмотрены отверстия 20, 21, через которые может проходить стяжной элемент 6. Размер отверстий 20, 21 выбран таким, что стяжной элемент проходит через них с небольшим зазором. Поэтому возможно относительное движение между стяжным элементом 6 и пружинным элементом 11 или формованным элементом 16.
На фиг.6 показан второй вариант выполнения пружинного элемента 11, в котором формованный элемент 16 выполнен М-образным и имеет два выступа 16', 16”. Чтобы можно было пропустить стяжной элемент 6 через формованный элемент 16, должно быть отверстие в каждом плече М-образного формованного элемента 16, т.е. всего должно быть четыре отверстия. Соответственно, выступ 16' имеет отверстия 20' и 21', а выступ 16” - отверстия 20” и 21”. В этом случае наружные боковые стороны формованного элемента 16 прилегают к внутренним сторонам стяжных головок 4, 5. В раскрытом состоянии хомута пружинный элемент 11 расположен симметрично.
Возможны другие варианты выполнения формованного элемента 16. При этом важным является лишь наличие в нем отверстий для прохождения стяжного элемента, чтобы формованный элемент 16 находился между стяжными головками 4, 5 и таким образом пружинный элемент 11 удерживался внутри хомута 1.
В показанном хомуте 1 в профильных стенках 22, 23 полуоболочек 2, 3 выполнены разрывы 24, 25, благодаря которым хомут 1 имеет несколько большую эластичность и может использоваться при более широком диапазоне допусков.
Разрывы 24, 25 могут также служить для приема соответствующего выступа фланца 19 и, таким образом, для обеспечения определенного углового положения хомута 1 относительно фланца 19.
При поставке, т.е. в предварительно смонтированном состоянии, профильный хомут 1 удерживается в раскрытом положении пружинным элементом 11, который нажимает на внутренние стороны полуоболочек. Так как пружинный элемент расположен внутри хомута или в профиле хомута, дополнительное пространство не требуется. Стяжной элемент проходит через отверстия в пружинном элементе и тем самым позиционирует пружинный элемент внутри профильного хомута. Благодаря предварительному напряжению пружинного элемента раскрытый хомут имеет максимальный угол раскрытия и может быть надет на фланец сравнительно легко.
Затем полуоболочки поджимают друг к другу так, что вторые концы сцепляются своими соединительными элементами, имеющими подходящую для этого геометрическую форму. Профильный хомут закрывается и держится на фланце без возможности освобождения. Смыкание полуоболочек осуществляется с преодолением силы пружинного элемента, который при этом упруго деформируется. Путем последующего затягивания стяжного элемента в конечном итоге происходит затягивание профильного хомута.
Благодаря пружинному элементу достигается беззазорное закрепление стяжного элемента в стяжных головках хомута. Поэтому в раскрытом состоянии хомута полуоболочки и стяжной элемент определенным образом позиционированы друг относительно друга. Благодаря этому возможен очень простой окончательный монтаж, например, одной рукой, при этом могут быть приложены монтажные силы менее 40 Н.