ПРОФИЛЬНЫЙ ХОМУТ
SHAPED CLAMP

Изобретение относится к профильному хомуту, содержащему первую полуоболочку, которая имеет первую стяжную головку на первом окружном конце и первый соединительный геометрический элемент на втором окружном конце, и вторую полуоболочку, которая имеет вторую стяжную головку на первом окружном конце и второй соединительный геометрический элемент на втором окружном конце.
Такой профильный хомут служит для соединения двух труб или отрезков труб, которые на своих соединяемых концах имеют фланцы, ориентированные в радиальном направлении наружу. Фланцы часто имеют коническую форму. Профильный хомут охватывает своими полками, выступающими в радиальном направлении внутрь, фланцы отрезков труб. Затем при стягивании профильного хомута фланцы подтягиваются друг к другу.
Такой профильный хомут известен, например, из DE 19882234 B1. Соединительный геометрический элемент первой полуоболочки выполнен в виде крючка, в который может вставляться отогнутый в радиальном направлении концевой участок второй полуоболочки, чтобы соединить между собой полуоболочки их вторыми окружными концами. На другом конце полуоболочки соединяются стяжным винтом, проходящим через их стяжные головки. Эта конструкция должна облегчить установку хомута. А именно, полуоболочки перед установкой, то есть в состоянии готовности к установке, могут быть соединены при помощи стяжного винта, а чтобы хомут мог пройти над фланцами соединяемых концов труб, соединительные геометрические элементы разъединяют и соединяют снова лишь тогда, когда хомут займет свое установочное положение.
В основе изобретения лежит задача обеспечить возможность простой установки профильного хомута.
Эта задача решена в профильном хомуте указанного типа посредством того, что первый соединительный геометрический элемент и второй соединительный геометрический элемент в состоянии готовности к установке сцеплены друг с другом и образуют шарнирное соединение, имеющее ограниченный угол раскрытия.
Такой профильный хомут может быть установлен практически одной рукой. Полуоболочки откидывают друг от друга на шарнирном соединении, образующем разновидность шарнира с относительно четко определенной осью поворота. Эта ось поворота проходит параллельно осевому направлению хомута, то есть полуоболочки остаются в остальном ориентированными относительно друг друга. Монтажник может надеть откинутые друг от друга полуоболочки на трубы и затем сложить их друг к другу одной рукой, так что соединение полуоболочек в области стяжных головок может быть образовано без затруднений. При определенных условиях после размещения профильного хомута может потребоваться вторая рука монтажника, чтобы соединить стяжной винт с обеими стяжными головками. Состоянием готовности к установке является такое состояние, в котором профильный хомут размещен в месте его применения. Это состояние готовности к установке может совпадать с состоянием поставки.
Профильный хомут предпочтительно имеет номинальный диаметр, а угол раскрытия позволяет настолько откинуть полуоболочки друг от друга, что их можно переместить в осевом направлении над фланцем через номинальный диаметр. Установку хомута выполняют в два этапа. Сначала его нужно переместить над областью одной из соединяемых труб вне фланцев. Это не вызывает проблем, так как труба имеет в этой области меньший диаметр, чем в области фланца. Затем хомут перемещают в осевом направлении до тех пор, пока он не будет находиться над фланцами соединяемых труб. После этого можно сложить полуоболочки, повернув их друг к другу. Преимущество состоит в том, что угол раскрытия может быть небольшим, что облегчает работу с хомутом.
Первый соединительный геометрический элемент предпочтительно имеет выполненную в виде кольца петлю, соединенную с первой полуоболочкой, а второй соединительный геометрический элемент имеет в области окружного конца второй полуоболочки прорезь, через которую проходит петля, при этом концевая область между прорезью и вторым окружным концом второй полуоболочки может поворачиваться в петле лишь до заданного предельного углового положения. Таким образом, угол раскрытия ограничен самим шарнирным соединением. Концевой участок может перемещаться в петле лишь в ограниченном угловом диапазоне. В предельном угловом положении он прилегает к внутренней стороне петли и не может дальше откидываться или поворачиваться. Однако в направлении от предельного углового положения откидывание или поворот возможны без проблем, так что полуоболочки можно снова сдвинуть друг к другу их стяжными головками, когда хомут будет позиционирован на месте.
Петля предпочтительно имеет прямоугольную форму, и ее размер в первом направлении больше, чем во втором направлении, перпендикулярном к первому, а концевой участок в окружном направлении длиннее, чем указанный размер во втором направлении. Понятие «прямоугольная форма» здесь используется не в строго математическом смысле, то есть прямоугольник может иметь скругленные углы, а его противолежащие стороны не обязательно должны быть строго параллельны друг другу. Возможно даже, чтобы стороны петли были несколько изогнуты. Существенным является то, что при такой петле концевой участок может занимать четко определенное предельное угловое положение, далее которого он не может перемещаться.
Предпочтительно, чтобы первым направлением являлось окружное направление. Это облегчает установку хомута.
Концевой участок предпочтительно меньше, чем диагональ петли. Благодаря этому имеется достаточно большое свободное пространство для перемещения концевого участка внутри петли.
Петля предпочтительно выполнена как одно целое с первой полуоболочкой. Это упрощает изготовление полуоболочки. Например, можно изготовить полуоболочку из металла и при высечке и изгибе оставить материал для петли. Благодаря этому соединение между петлей и полуоболочкой будет достаточно прочным.
Первая полуоболочка предпочтительно имеет основание и две полки, отходящие от основания в радиальном направлении внутрь, при этом петля продолжается от основания. Так как материал, из которого образована петля, не имеет полок, он легко деформируется и петля может быть изготовлена с малыми затратами.
Вторая полуоболочка предпочтительно имеет основание и две полки, отходящие от основания в радиальном направлении внутрь, при этом ширина петли в осевом направлении меньше, чем основание второй полуоболочки. Благодаря этому прорезь может быть выполнена только в основании второй полуоболочки и не будет ее сильно ослаблять.
Второй окружной конец второй полуоболочки предпочтительно имеет расширение. Благодаря этому имеется достаточное количество материала для того, чтобы можно было стягивать профильный хомут с достаточным усилием без перегрузки его материала.
Полки второй полуоболочки в области расширения предпочтительно выполнены с возможностью прохождения мимо окружного конца первой полуоболочки. Благодаря этому обеспечивается достаточная подвижность полуоболочек в области шарнирного соединения даже тогда, когда здесь предусмотрено лишь небольшое расстояние между ними в окружном направлении. Угол раскрытия ограничен только конструкцией шарнирного соединения.
Одна из стяжных головок предпочтительно имеет стопорное устройство, которое может фиксироваться на другой стяжной головке. В этом случае установка профильного хомута, до определенной стадии, может выполняться полностью одной рукой. Монтажник сначала перемещает полуоболочки над трубой, затем над фланцами и после этого складывает их, повернув друг к другу, при этом стяжные головки фиксируются относительно друг друга. Лишь после этого монтажник должен вставить стяжной элемент, например винт. При определенных условиях это также может осуществляться одной рукой и потому пространство, необходимое для установки хомута, может быть малым.
В одном предпочтительном варианте выполнения между полуоболочками в направлении раскрытия действует раскрывающая пружина. Раскрывающая пружина осуществляет поворот полуоболочек с удалением их стяжных головок друг от друга до достижения максимального угла раскрытия. Это дополнительно облегчает обращение с профильным хомутом при его установке. Когда монтажник берет хомут, он уже находится в раскрытом состоянии и остается в этом состоянии вплоть до воздействия монтажником на полуоболочки усилием, которое превышает силу раскрывающей пружины и прикладывается лишь тогда, когда хомут будет находиться в требуемой позиции установки. Пружина не должна быть чрезмерно сильной, так что усилие, которое монтажник должен приложить для прижатия полуоболочек друг к другу, тоже ограничено.
Раскрывающая пружина предпочтительно имеет два рычага, воздействующие на полуоболочки и предварительно напряженные в направлении раскрытия. Это сравнительно простой вариант выполнения. Раскрывающая пружина может быть, например, выполнена в виде проволочной пружины или в виде пластинчатой пружины. Если она выполнена в виде проволочной пружины, то между рычагами может находиться спиральный участок, создающий желательное предварительное напряжение в направлении раскрытия.
Изобретение описано ниже на примере предпочтительного варианта его осуществления. В описании даны ссылки на чертежи, на которых:
фиг.1 изображает профильный хомут в установленном состоянии,
фиг.2 - профильный хомут в состоянии готовности к установке,
фиг.3 - фрагмент фиг.2 в увеличенном масштабе,
фиг.4 - вид сверху на соединительный геометрический элемент в профильном хомуте согласно фиг.1,
фиг.5 - профильный хомут с раскрывающей пружиной и
фиг.6 - вид на раскрывающую пружину в профильном хомуте согласно фиг.5.
На фиг.1 показан профильный хомут 1, содержащий первую полуоболочку 2 и вторую полуоболочку 3. Первая полуоболочка 2 имеет основание 4 и отходящие от него в радиальном направлении внутрь полки 5, из которых видна только одна. Основание 4 и полки 5 совместно имеют в поперечном сечении форму трапеции. Вторая полуоболочка выполнена аналогично, с основанием 6 и двумя полками 7.
Первая полуоболочка 2 имеет на первом окружном конце 8 первую стяжную головку 9, а на втором окружном конце 10 первый соединительный геометрический элемент 11. Вторая полуоболочка 3 имеет на первом окружном конце 12 вторую стяжную головку 13, а на втором окружном конце 14 второй соединительный геометрический элемент 15.
Стяжные головки 9, 13 соединены друг с другом винтом 16, проходящим через первую стяжную головку 9 и ввинченным в резьбу (подробно не показана) во второй стяжной головке 13.
Кольцо 17 круглого сечения предотвращает выпадение винта 16, то есть винт 16, как видно на фиг.2, удерживается в первой стяжной головке 9 без возможности выпадения.
Винт 16 имеет конец 18 с уменьшенным диаметром для облегчения его введения во вторую стяжную головку 13. На первой стяжной головке 9 закреплен стопорный крючок 19, который может фиксироваться на стопорном выступе 20, соединенном со второй стяжной головкой 13, когда полуоболочки 2, 3 сдвигают друг к другу из состояния готовности к установке, показанного на фиг.2, причем винт 16 не обязательно должен войти в резьбу во второй стяжной головке 13.
Профильный хомут 1 предназначен для номинального диаметра D, то есть фланцы соединяемых труб имеют максимальный диаметр D. Соединительные геометрические элементы 11, 15 вместе образуют шарнирное соединение, позволяющее полуоболочкам 2, 3 откидываться друг от друга, как показано на фиг.2, причем полуоболочки 2, 3 могут поворачиваться лишь в одной общей плоскости, а их перемещение относительно друг друга в другом направлении практически невозможно или возможно лишь пренебрежимо малое перемещение.
Шарнирное соединение 21, образованное соединительными геометрическими элементами 11, 15, имеет ограниченный угол раскрытия. Величина угла раскрытия такова, что полуоболочки 2, 3 могут откидываться друг от друга лишь настолько, чтобы их можно было переместить в осевом направлении над номинальным диаметром D. Другими словами, внутренние в радиальном направлении стороны полок 5, 7 могут перемещаться в осевом направлении над номинальным диаметром D. Окружность с диаметром D показана на фиг.2 штрихпунктирной линией. Дальнейшее раскрытие полуоболочек 2, 3 не требуется. Для установки хомута полуоболочки 2, 3 откидывают друг от друга в положение, показанное на фиг.2, и перемещают над участком трубы, диаметр которого меньше диаметра фланца трубы. Соответственно, можно также перемещать данный участок трубы через самое узкое место, образованное на внутренних в радиальном направлении концах стяжных головок 9, 13. После этого нужно переместить хомут 1 в осевом направлении, чтобы он прошел над фланцами. Как только профильный хомут достигнет в осевом направлении своей позиции установки, полуоболочки 2, 3 можно сложить, сдвинув их друг к другу, что можно выполнить одной рукой. При складывании полуоболочек стопорный крючок 19 зацепляется за стопорный выступ 20 и достигается предварительное позиционирование профильного хомута 1, при котором монтажнику требуется лишь ввинтить винт 16 во вторую стяжную головку 13.
Шарнирное соединение 21 показано в увеличенном масштабе на фиг.3, где видно, что первый соединительный геометрический элемент 11 имеет петлю 22 в виде кольца по существу прямоугольной формы. Петля 22 в окружном направлении профильного хомута 1 имеет больший размер, чем в перпендикулярном к нему направлении.
Второй соединительный геометрический элемент 15 имеет в основании 6 второй полуоболочки 3 прорезь 23, через которую проходит петля 22. Между прорезью 23 и вторым окружным концом 14 второй полуоболочки 3 остается концевой участок 24, который может поворачиваться в петле 22 в определенных пределах. Как показано на фиг.1, концевой участок 24 может поворачиваться в петле 22 примерно в окружном направлении и, как видно на фиг.2 и 3, он может поворачиваться в петле 22 до достижения заданного предельного углового положения. Это предельное угловое положение получается вследствие того, что концевой участок 24 в окружном направлении хомута 1 длиннее, чем размер петли 22 в направлении, перпендикулярном к окружному направлению. Однако в любом случае концевой участок 24 меньше, чем диагональ петли 22.
Петля выполнена как одно целое с первой полуоболочкой 2. Она продолжается от основания 4 первой полуоболочки 2. Как видно из фиг.4, петля 22 имеет в осевом направлении меньшую ширину, чем основание 6 второй полуоболочки 3.
Вторая полуоболочка 3 в области второго окружного конца 14 имеет расширение 25, так что в этом месте второй полуоболочки 3 имеется достаточное количество материала для достижения желательной прочности.
На фиг.4 видно, что полки 7 в области расширения могут проходить мимо окружного конца 10 первой полуоболочки.
На фиг.5 показан следующий вариант выполнения профильного хомута 1, в котором элементы, одинаковые с показанными на фиг.1-4, имеют такие же цифровые позиции.
Профильный хомут согласно фиг.5 имеет раскрывающую пружину 26, которая расположена между полуоболочками 2, 3. В данном случае раскрывающая пружина 26 выполнена в виде проволочной пружины с двумя рычагами 27, 28. Между рычагами 27, 28 имеется спиральная область 29, расположенная в петле 22. Спиральная область 29 придает рычагам 27, 28 предварительное напряжение в направлении раскрытия. Направлением раскрытия является направление, в котором стяжные головки 9, 13 удаляются друг от друга и полуоболочки 2, 3 образуют максимальный угол раскрытия, при этом профильный хомут 1, в некоторой степени автоматически, переводится в состояние готовности к установке.
Концы рычагов 27, 28 проходят через серьги 30, 31, которые выгнуты из полуоболочек 2, 3. Разумеется, возможны другие варианты крепления.
Раскрывающая пружина 26 расположена предпочтительно снаружи полуоболочек 2, 3.
Вместо показанной проволочной пружины можно использовать другую пружину, например пластинчатую пружину. Пластинчатая пружина не обязательно должна быть расположена на наружной в радиальном направлении стороне полуоболочек 2, 3.
Как сказано выше, раскрывающая пружина 26 переводит хомут 1 в состояние готовности к установке, так как она отжимает полуоболочки 2, 3 друг от друга до достижения максимально возможного угла раскрытия. Угол раскрытия определяется шарнирным соединением 21. Монтажник может взять профильный хомут 1 и в раскрытом состоянии поместить его в желательную позицию установки. После этого требуется лишь приложить к обеим полуоболочкам 2, 3 усилие, направленное против силы пружины 26, чтобы привести стопорный крючок 19 в сцепление со стопорным выступом 20. Это обеспечивает возможность очень удобной работы.