ХОМУТ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ТРУБ
PIPE CLAMP

Настоящее изобретение относится к хомуту для крепления труб, в частности к зажимному хомуту с лентой, содержащему первую концевую часть с первой зажимной головкой и вторую концевую часть со второй зажимной головкой, при этом через первую зажимную головку проходит зажимной элемент, защищенный в первой зажимной головке от выпадения стопорным элементом и выполненный с возможностью введения в контакт со второй зажимной головкой.
Хомут для крепления труб указанного типа устанавливают вокруг трубы (DE 8806714 U1, 25.08.1988). Затем зажимной элемент, уже проведенный через первую зажимную головку, вводят в контакт со второй зажимной головкой и затем зажимают. Посредством этого лента хомута размещается вокруг трубы с определенным натяжением. В случае выполнения указанного хомута в виде профильного, или зажимного, хомута поперечное сечение ленты хомута имеет приблизительно форму трапеции, причем хомут размещают так, что лента с указанным поперечным сечением расположена поверх фланцев в виде усеченного конуса на концевых частях труб. Путем зажима ленты хомута с помощью зажимного элемента, выполненного в виде болта или винта, фланцы труб в виде усеченного конуса притягиваются друг к другу и зажимаются друг против друга.
Для установки необходимо открыть ленту хомута с тем, чтобы можно было провести трубу и указанные фланцы через хомут. Для того чтобы в этом открытом положении, в котором зажимной элемент не находится в контакте со второй зажимной головкой, зажимной элемент не выпал и не потерялся, предусмотрена защита от выпадения, выполненная в виде кольца из пластмассы. Указанное кольцо надевается на зажимной элемент и удерживается на нем фрикционным соединением или геометрическим замыканием в случае выполнения зажимного элемента в виде болта или винта с резьбой. Установка защиты от выпадения является относительно трудоемкой. Кроме того, зажимной элемент предохраняется только против выпадения из первой зажимной головки.
Задачей изобретения является создание простой защиты от выпадения для зажимного элемента, которая работает и после установки хомута.
Указанная задача решается с помощью хомута для крепления труб указанного выше типа, в котором стопорный элемент выполнен в виде упругого элемента, действующего между зажимным элементом и зажимной головкой.
Указанное выполнение сначала обеспечивает предохранение от выпадения и потери зажимного элемента в первой зажимной головке. Однако, поскольку стопорный элемент выполнен в виде упругого элемента, он может обеспечивать упругую силу между зажимным элементом и первой зажимной головкой, остающуюся действующей после установки и рассчитанную таким образом, что она обеспечивает достаточное фрикционное взаимодействие между зажимным элементом и первой зажимной головкой, так что предотвращается нежелательное выпадение зажимного элемента после прекращения воздействия на зажимной элемент. Кроме того, после завершения установки упругий элемент воздействует на зажимной элемент и обеспечивает упругую силу между зажимным элементом и первой зажимной головкой. Указанная упругая сила создает, например, определенный крутящий момент сопротивления для предотвращения нежелательного поворота зажимного элемента и последующего выпадения и потери. Если, например, зажимной элемент более не удерживается с натягом во второй зажимной головке, то он может высвободиться из нее и затем из первой зажимной головки вследствие вибрации, вызываемой в транспортном средстве, например тепловой машине. С другой стороны, упругий элемент такого типа не оказывает негативного влияния на зажим зажимного элемента. Например, в случае выполнения зажимного элемента в виде болта с резьбой момент затяжки не увеличивается заметно упругим элементом. Кроме того, упругий элемент можно использовать для размещения зажимного элемента напротив первой зажимной головки. Это имеет то преимущество, что зажимной элемент принимает определенное местоположение в первой зажимной головке, облегчающее дальнейшую установку. Однако указанное местоположение относительно первой зажимной головки не является жестким, поскольку упругий элемент может быть деформирован эластичным образом. Таким образом, в случае необходимости зажимной элемент может быть перемещен, как и прежде, относительно первой зажимной головки.
Предпочтительно упругий элемент выполнен в виде изогнутого элемента. Указанный изогнутый элемент может быть выполнен в виде проволочной пружины или в виде изогнутого элемента из листового железа или из отштампованного листа. Проволочная пружина по существу содержит проволоку, имеющую определенную форму. При этом пружина может быть выполнена из металла, однако также возможно использование другого материала. Преимущество металлической проволоки заключается в более высокой термостойкости, так что хомут для крепления труб, имеющий упругий элемент из металлической проволоки, может использоваться, например, в области выпускного трубопровода транспортного средства. Выбор материала обусловлен областью применения. Поперечное сечение проволоки может быть круглым, эллиптическим, прямоугольным, квадратным, полигональным или иметь любую другую форму.
Предпочтительно упругий элемент обеспечивает расположение зажимного элемента в заданном направлении к первой зажимной головке. Указанное направление может быть, например, выбрано таким образом, что зажимной элемент, когда хомут проведен через трубу, направлен непосредственно на отверстие во второй зажимной головке, с которым указанный элемент должен быть приведен в контакт. В этом случае, как правило, необходимо, чтобы упругий элемент направлял зажимной элемент с определенным наклоном к зажимному элементу. Другая возможность состоит в том, чтобы упругий элемент направлял зажимной элемент под прямым углом к первой зажимной головке. Точное направление зависит от требуемой цели применения.
Предпочтительно упругий элемент находится в контакте с крепежным приспособлением на зажимном элементе. Тем самым создается геометрическое замыкание между упругим элементом и зажимным элементом, обеспечивающее улучшенную аксиальную (относительно оси зажимного элемента) передачу упругой силы от упругого элемента на зажимной элемент. Указанная упругая сила может быть затем использована для обеспечения направления зажимного элемента относительно первой зажимной головки. В качестве крепежного приспособления может быть использована, например, резьба болта в случае выполнения зажимного элемента в виде болта.
Предпочтительно крепежное приспособление выполнено в виде окружного паза. Окружной паз имеет то преимущество, что угловое положение поворота зажимного элемента в первой зажимной головке не играет никакой роли при установке указанного хомута. При этом паз может быть, например, выполнен таким образом, что упругий элемент расположен в указанном пазе с небольшим зазором.
Предпочтительно упругий элемент имеет приемный проем для зажимного элемента, ограниченный двумя упругими плечевыми частями и имеющий отверстие ввода, причем упругие плечевые части соединены друг с другом посредством соединительной плечевой части на стороне, противоположной отверстию ввода. Посредством этого облегчается установка упругого элемента на зажимном элементе. Упругий элемент может быть надвинут на зажимной элемент сбоку. При указанном надвигании обе упругие плечевые части немного раздвигаются друг от друга. Они прижимаются друг к другу, когда упругий элемент настолько надвинут на зажимной элемент, что зажимной элемент оказывается расположенным в приемном проеме. Упругое воздействие может быть реализовано через соединительную плечевую часть. Обе упругие плечевые части могут иметь, например, изгиб в области приемного проема.
Предпочтительно соединительная плечевая часть выполнена более длинной, чем наименьшее расстояние между упругими плечевыми частями. Более длинная соединительная плечевая часть является в меньшей степени чувствительной к пластической деформации. При выполнении соединительной плечевой части более длинной, чем наименьшее расстояние между упругими плечевыми частями, риск повреждения упругого элемента при установке оказывается минимален.
При этом предпочтительно соединительная плечевая часть выполнена более длинной, чем наибольшее расстояние между упругими плечевыми частями в приемном проеме. Тем самым соединительная плечевая часть имеет относительно большую длину, так что обе упругие плечевые части могут быть без затруднения надвинуты на зажимной элемент без возникновения риска пластической деформации.
Предпочтительно соединительная плечевая часть соединена с упругими плечевыми частями через дуговые части. Таким образом, отрезок, составляющий соединительную плечевую часть, может быть отделен простым образом от отрезков, составляющих упругие плечевые части. Дуговые части, образующие, например, дугу с углом более 90°, предпочтительно 150°, могут опять проходить от концевых частей соединительных плечевых частей на относительно большое расстояние во внутреннем направлении с переходом в упругие плечевые части.
Предпочтительно упругие плечевые части расположены в первой плоскости в области приемного проема, причем по меньшей мере одна упругая плечевая часть соединена с концевой частью, расположенной с наклоном относительно первой области или на расстоянии от нее. Благодаря указанному наклону концевой части становится возможным простое создание упругим элементом упругой силы между зажимной головкой и зажимным элементом. Концевая часть в этом случае прилегает к зажимной головке и деформируется в определенной степени, когда упругий элемент находится в контакте с зажимным элементом. Создаваемая посредством этого упругая сила обеспечивает требуемое направление упругого элемента к первой зажимной головке.
Предпочтительно соединительная плечевая часть расположена вне первой плоскости. Таким образом, можно использовать соединительную часть для обеспечения ситуации, в которой между первой зажимной головкой и зажимным элементом действует упругая сила.
Предпочтительно места контакта упругого элемента с первой зажимной головкой расположены в той же плоскости, или в плоскостях, расположенных на расстоянии и параллельных друг другу, или во второй плоскости, наклоненной к первой плоскости. В этом случае становится возможным прилегание упругого элемента в двух местах к первой зажимной головке. Указанные два места расположены в общей второй плоскости, образованной внутренней поверхностью прилегания первой зажимной головки. Плоскость, в которой расположен приемный проем, определяет положение оси зажимного элемента, так как плоскость приемного проема, а именно первая плоскость, расположена под прямым углом к оси зажимного элемента. В этом случае определенный угол между первой плоскостью и второй плоскостью соответствует углу, под которым угловое положение указанной оси отклонено от прямого угла к внутренней стороне первой зажимной головки.
Предпочтительно концевая часть соединена с упругой плечевой частью через упругое плечо, расположенное с наклоном относительно первой плоскости от первой зажимной головки. При использовании упругого элемента можно увеличить длину упругого участка между упругой плечевой частью и концевой частью, что благоприятно сказывается на пластичной деформации упругого элемента. Поскольку упругое плечо расположено под наклоном от зажимной головки относительно первой плоскости, длина упругого участка может быть относительно большой.
Предпочтительно упругое плечо проходит от конца упругой плечевой части, противоположного соединительной плечевой части, к соединительной плечевой части. Посредством этого также возможно достижение относительно большой длины упругой плечевой части.
Предпочтительно упругое плечо проходит через приемный проем. Указанное плечо может проходить настолько, что оно по меньшей мере частично покрывает дуговую часть или даже соединительную плечевую часть. Таким образом, обеспечивается очень большая длина упругого плеча, что благотворно сказывается на упругих свойствах упругого элемента. Тем самым можно обеспечить уменьшение возможности пластичной деформации упругого элемента, при помощи которого необходимо достичь требуемого направления зажимного элемента относительно первой зажимной головки.
Настоящее изобретение описано ниже с помощью предпочтительных вариантов изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 показывает вид сбоку зажимного хомута,
фиг.2 показывает вид сверху упругого элемента,
фиг.3 показывает вид сбоку упругого элемента,
фиг.4 показывает вид спереди упругого элемента,
фиг.5 показывает зажимной элемент,
фиг.6 показывает схематический вид, объясняющий расположение упругого элемента, зажимного элемента и зажимной головки,
фиг.7 показывает вид сверху второго варианта выполнения упругого элемента,
фиг.8 показывает вид сбоку упругого элемента, показанного на фиг.7, и
фиг.9 показывает вид спереди упругого элемента, показанного на фиг.7.
Хомут 1 для крепления труб, который в данном случае выполнен в виде зажимного хомута, содержит ленту, имеющую в данном случае полукольцевые части 2, 3, соединенные друг с другом посредством упругого соединения 4. Поперечное сечение обеих полукольцевых частей 2, 3 имеет форму трапеции, как это известно для зажимного хомута. Также возможно использование цельной ленты.
Первая полукольцевая часть 2 содержит первую концевую часть 5 с первой зажимной головкой 6. Вторая кольцевая часть содержит вторую концевую часть 7 со второй зажимной головкой 8. Через первую зажимную головку 6 проходит зажимной элемент 9, выполненный в виде болта с резьбой. В контакте с зажимным элементом 9 находится упругий элемент 10, как описано ниже, действующий между зажимным элементом 9 и первой зажимной головкой 6. Зажимной элемент 9 выполнен с возможностью введения в контакт со второй зажимной головкой 8. Кроме того, на второй зажимной головке 8 предусмотрена гайка 11, в которую может быть ввинчен упругий зажимной элемент 9.
Для установки такого хомута для крепления труб необходимо отсоединить друг от друга полукольцевые части 2, 3 с образованием между зажимным элементом 9 и второй зажимной головкой 8 отверстия, настолько большого, что через хомут 1 можно провести трубу, на которой предполагается установка указанного хомута 1. При этом соединение 4 выполнено таким образом, что обе полукольцевые части 2, 3 приблизительно принимают показанное на фиг.1 положение при расположении хомута в местоположении его установки. При этом для зажима хомута 1 монтеру необходимо только обеспечить введение упругого зажимного элемента 9 в контакт со второй зажимной головкой 8, в данном случае накрутить на болт гайку 11.
Как показано на фиг.1, в этом положении обе зажимные головки 6, 8 расположены не параллельно друг к другу. Это обстоятельство само по себе затрудняет установку зажимного элемента 9 во вторую зажимную головку 8. Однако в данном случае упругий элемент 10 обеспечивает такое расположение зажимного элемента 9 относительно первой зажимной головки 6, которое выбрано таким образом, что указанный зажимной элемент направлен на гайку 11 во второй зажимной головке 8. Если хомут 1 расположен в требуемом положении установки, то монтеру остается только прижать вместе обе полукольцевые части 2, 3, так что обе зажимные головки 6, 8 приближаются друг к другу. В этом случае зажимной элемент 9 может быть введен в контакт с гайкой 9 на второй головке 8 без дополнительных действий, так что хомут 1 может затем быть затянут.
На фиг.2-6 показаны детали этой конструкции.
На фиг.5 показан зажимной элемент 8, который, как описано выше, может быть выполнен в виде болта с головкой 12 и резьбовой частью 13. Головка 12 может известным образом иметь опорную поверхность для приложения крутящего момента, например внешний или внутренний шестигранник.
Между головкой 12 и резьбовой частью 13 предусмотрено крепежное приспособление 14, которое в настоящем случае выполнено в виде окружного паза 15. Возможны другие крепежные приспособления, например выступ, расположенный между головкой 12 и резьбовой частью 13.
Упругий элемент 10 более подробно показан на фиг.2-4. Упругий элемент 10 имеет приемный проем 16, ограниченный двумя упругими плечевыми частями 17, 18. Указанные упругие плечевые части 17, 18 расположены в плоскости в области приемного проема 16, как показано, например, на фиг.3. В указанной плоскости упругие плечевые части 17, 18 имеют изгиб, образующий приемный проем 16. Диаметр приемного проема 16 при нахождении упругого элемента 10 в ослабленном состоянии меньше диаметра зажимного элемента 9 между головкой 12 и резьбовой частью 13. Диаметр приемного проема 16 может соответствовать диаметру зажимного элемента 9 в области паза 15. Однако он может быть немного меньше, так что упругий элемент 10 может быть закреплен на натяжном элементе 9 с некоторым натяжением плечевых частей 17, 18.
Обе плечевые части 17, 18 соединены друг с другом посредством соединительной плечевой части 19. Соединительная плечевая часть 19 проходит через дуговую часть 20 с переходом в соединительную плечевую часть 17 и проходит через дуговую часть 21 в соединительную плечевую часть 18. Дуговые части 20, 21 проходят приблизительно на 180°.
Соединительная плечевая часть 19 имеет относительно большую длину. Указанная часть длиннее, чем наименьшее расстояние между упругими плечевыми частями 17, 18. Она даже длиннее, чем наибольшее расстояние между упругими плечевыми частями 17, 18 в области приемного проема 16. Обе дуговые части 20, 21 могут проходить в поперечном направлении за упругие плечевые части 17, 18. Посредством этого уменьшается опасность упругой деформации соединительной плечевой части при надевании упругого элемента 10 на зажимной элемент 9. Упругие свойства при этом сохраняются.
Упругая плечевая часть 17 соединена с концевой частью 23 посредством упругого плеча 22. Упругая плечевая часть 18 соединена с концевой частью 25 посредством упругого плеча 24. Обе концевые части 23, 25 могут иметь изогнутые во внутреннем направлении основания 26, 27.
Как показано на фиг.3, концевые части 23, 25 наклонены относительно плоскости, в которой расположены обе упругие плечевые части 17, 18.
Указанная плоскость называется ниже первой плоскостью. При этом концевые части 23, 25 проходят в направлении к первой зажимной головке 6, так что основания 26, 27 прилегают к внутренней стороне первой зажимной головки 6, то есть на стороне, обращенной ко второй зажимной головке 8.
Как показано на фиг.13, соединительная плечевая часть 19 расположена вне первой плоскости. Указанная часть смещена относительно первой плоскости в противоположном направлении, как и основания 26, 27. Соответственно, обе дуговые части 20, 21 наклонены относительно первой плоскости. При этом указанный наклон может иметь другой угол, чем наклон концевых частей 23, 25.
Как показано на фиг.6, соединительная плечевая часть 19 и основания 26 расположены в общей второй плоскости. Указанная вторая плоскость образована внутренней стороной первой зажимной головки 6. Ось зажимного элемента 9 расположена под прямым углом к первой плоскости, образованной обеими упругими плечевыми частями 17, 18 в области приемного проема 16. Поскольку первая плоскость и вторая плоскость образуют заданный угол друг с другом, ось 28 зажимного элемента 9 также образует тот же угол с осью 29 отверстия 30 в первой зажимной головке 6. Ось 29 образует прямой угол с первой зажимной головкой 6, так что зажимной элемент 9, как показано на фиг.9, имеет заданное направление относительно первой зажимной головки 6, что обеспечивает возможность установки с незначительным усилием указанного зажимного элемента во вторую зажимную головку 8 с последующим приведением в контакт со второй зажимной головкой 8.
Как показано на фиг.3, упругие плечи 22, 24 наклонены относительно первой плоскости, а именно в том же направлении, что и дуговые части 20, 21. Угол наклона может быть также тем же самым. Однако это не является необходимым.
Упругие плечи 22, 24 проходят от обращенного от соединительной плечевой части 19 конца упругих плечевых частей 17, 18 к соединительной плечевой части 19. При этом они проходят через приемный проем 16 и могут даже по меньшей мере частично перекрывать дуговые части 20, 21. Таким образом, можно обеспечить относительно большую длину упругих плеч 22, 24, что положительно сказывается на упругих свойствах упругого элемента 10. Кроме того, можно выполнить концевые части 23, 25 с относительно большой длиной.
На фиг.7-9 показан упрощенный вид другого варианта выполнения упругого элемента 10, на котором показаны те же элементы, что и на фиг.2-4, с теми же номерами позиций. В этом варианте выполнения концевые части 23, 25 соединены непосредственно с упругими плечевыми частями 17, 18. С помощью такого упругого элемента 10 можно расположить зажимной элемент 9 приблизительно под прямым углом к первой зажимной головке 6. В таком случае для установки необходимо только надавить на вершины зажимного элемента 9 в радиально (относительно направления хомута 1) внутреннем направлении для приведения зажимного элемента 9 в контакт со второй зажимной головкой 8. В случае относительно коротких зажимных элементов 9 с цилиндрическим концом также возможно введение во вторую зажимную головку 8 без нажима на зажимной элемент 9.
Упругий элемент выполнен в виде проволочной пружины. Иными словами имеющую упругие свойства проволоку (проволочную пружину) изгибают в форме упругого элемента. Проволока может быть металлической, что является целесообразным при необходимости использования указанного хомута при высоких температурах окружающей среды. Однако возможно выполнение проволоки из пластмассы или из других материалов, когда, например, температура окружающей среды в месте применения низка. Поперечное сечение проволоки может быть выбрано произвольным. Вместо упругого элемента 10, выполненного из проволоки, то есть изогнутого элемента из проволоки, возможно использование в качестве упругого элемента изогнутого элемента из листового железа или из штампованного листа.
Помимо предварительного аксиального натяжения упругий элемент 10 оказывает также предварительное радиальное натяжение на зажимной элемент 9 относительно оси зажимного элемента 9. В случае выполнения зажимного элемента 9 в виде болта упругий элемент 10 оказывает определенный момент сопротивления затяжке для предотвращения нежелательного освобождения зажимного элемента 9. Когда, например, зажимной элемент 9 все еще находится в контакте с резьбовой гайкой 11, а осевая зажимная сила более не является достаточной, вибрации, вызываемые, например, двигателем в транспортном средстве, приводят к тому, что зажимной элемент 9 выкручивается из первой зажимной головки 6. Предотвращение такого выкручивания обеспечивается упругим элементом 10, поскольку он действует с достаточной аксиальной или радиальной зажимной силой на зажимной элемент 9. С другой стороны, упругий элемент 10 не затрудняет установку зажимного элемента 9, так как крутящий момент затяжки, необходимый для поворота указанного болта, не увеличивается значительно. Кроме того, установка облегчается, поскольку зажимной элемент 9 может быть предварительно расположен в определенных границах.