ПРОФИЛЬНЫЙ ХОМУТ
SHAPED CLAMP

Изобретение относится к профильному хомуту, содержащему ленту, имеющую основание и ориентированные в радиальном направлении внутрь боковые поверхности, и стяжное устройство, соединяющее концы ленты, причем лента в окружном направлении имеет по меньшей мере одну первую часть и одну вторую часть.
Профильный хомут такого типа известен, например, из DE 19800283 С1.
Такой профильный хомут служит для соединения двух труб или отрезков труб. Отрезки труб на своих соединяемых концах имеют выступающие в радиальном направлении наружу фланцы. На обращенных друг от друга задних сторонах эти фланцы имеют наклонные поверхности, так называемые конические поверхности. Когда профильный хомут стягивают, боковые поверхности воздействуют на конические поверхности и вследствие этого прижимают отрезки труб друг к другу. Когда профильный хомут окончательно стянут, отрезки труб прилегают друг к другу с определенным усилием. Такое соединение называют также коническим фланцевым соединением.
Для установки на трубы профильный хомут нужно расширить настолько, чтобы боковые поверхности могли пройти над выступами на концах труб. Для этого можно, например, разогнуть ленту хомута, если она выполнена сплошной, в окружном направлении между стяжным устройством.
Другое решение было предложено в указанном выше документе DE 19800283 С1, согласно которому лента хомута разделена в окружном направлении на две части, для соединения которых предусмотрены два стяжных устройства, расположенные, например, диаметрально противоположно друг другу.
Такой хомут в принципе себя оправдал. Однако для его правильной установки нужно обращать внимание на то, чтобы приводились в действие оба стяжных устройства.
В другом решении обе части ленты хомута соединены друг с другом при помощи шарнира, образованного крючком на одной части ленты, который подвешен в соответствующем захвате в другой части ленты. Как правило, это требует расширения на конце одной части. Вследствие этого переходная область прерывается, и лента в этом месте не может оптимально закрывать выступы или фланцы труб. Результатом могут быть меньшие силы в осевом направлении. Также существует опасность, что при эксплуатации шарнир окажется ослабленным местом и при соответствующей нагрузке хомут может выйти из строя.
В основе изобретения лежит задача обеспечить возможность установки профильного хомута простым образом.
Эта задача решена тем, что в профильном хомуте указанного типа первая часть ленты по меньшей мере на одной из своих боковых поверхностей имеет первый соединительный геометрический элемент, а вторая часть ленты по меньшей мере на одной из своих боковых поверхностей имеет второй соединительный геометрический элемент, причем первый и второй соединительные геометрические элементы выполнены с возможностью сцепления друг с другом.
Установка такого профильного хомута является простой.
Перед установкой первая и вторая части ленты соединены между собой лишь стяжным устройством и между этими частями имеется зазор, так что их можно развернуть относительно друг друга, чтобы провести их над фланцами на концах труб. Когда части ленты хомута будут находиться на периферии фланцев, можно осуществить сцепление первого и второго соединительных геометрических элементов между собой. Для этого первый и второй соединительные геометрические элементы предпочтительно согласованы друг с другом, то есть боковые поверхности первой и второй частей ленты образуют в области соединительных геометрических элементов сплошную или почти сплошную поверхность, когда соединительные геометрические элементы сцеплены друг с другом. Как только это сцепление будет образовано, первая и вторая части ленты будут соединены друг с другом в достаточной степени, чтобы при стягивании стяжного устройства воспринимать необходимые растягивающие усилия. Когда будет достигнуто стягивание профильного хомута, необходимое для соединения двух труб, соединительные геометрические элементы уже не смогут расцепиться, так как необходимое для этого перемещение уже невозможно. В осевом направлении (по отношению к трубам) перемещение двух соединительных геометрических элементов относительно друг друга невозможно, так как ему препятствуют боковые поверхности вместе с выступами на концах труб. В другом направлении перемещение соединительных геометрических элементов относительно друг друга тоже невозможно, так как диаметр профильного хомута достаточно уменьшен стяжным устройством.
Первая часть ленты имеет первый соединительный геометрический элемент предпочтительно на двух своих боковых поверхностях, и вторая часть ленты имеет второй соединительный геометрический элемент предпочтительно на своих двух боковых поверхностях. Благодаря этому соединение между первой и второй частями ленты образуется по обеим сторонам выступов концов труб, что увеличивает передаваемые усилия стягивания. Вследствие этого коническое фланцевое соединение становится более стабильным.
Предпочтительно, чтобы соединительные геометрические элементы на обеих боковых поверхностях одной части ленты были выполнены одинаковыми. Благодаря этому для обеих боковых поверхностей требуется одно и то же перемещение, чтобы первый и второй соединительные геометрические элементы сцепились друг с другом. Это дополнительно облегчает установку хомута.
В установленном состоянии основания первой и второй частей предпочтительно прилегают друг к другу или между основаниями первой и второй частей образован зазор, максимальная величина которого равна толщине основания в радиальном направлении. В этом случае выступы или конические фланцы на концах труб закрыты практически по всей окружности, возможно, за исключением области стяжного устройства. Благодаря этому не возникает проблем даже с учетом тепловой нагрузки на профильный хомут, например, при его применении в выпускной системе механического транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. Небольшой зазор между основаниями первой и второй частей ленты не оказывает отрицательного влияния.
Соединительные геометрические элементы предпочтительно расположены только на боковых поверхностях. Таким образом, основание остается сплошным, если не принимать во внимание зазор в месте стыка между первой и второй частями ленты в установленном состоянии профильного хомута. Это дополнительно увеличивает возможные усилия стягивания и тем самым стабильность конического фланцевого соединения.
Первый соединительный геометрический элемент предпочтительно имеет открытую в радиальном направлении наружу выемку, с которой может быть сцеплен второй соединительный геометрический элемент. Таким образом, для сцепления второй соединительный геометрический элемент нужно лишь вставить в радиальном направлении снаружи в первый соединительный геометрический элемент. Это сравнительно простая операция, которую монтажник может легко выполнить.
При этом предпочтительно, чтобы к открытой в радиальном направлении наружу выемке в окружном направлении примыкал ориентированный в радиальном направлении наружу выступ. Выступ может входить в соответствующую выемку во втором соединительном геометрическом элементе, так что может быть образовано геометрическое замыкание между боковыми поверхностями первой и второй частей ленты.
Альтернативно или дополнительно может быть предусмотрено, что второй соединительный геометрический элемент имеет открытую в радиальном направлении внутрь выемку, с которой может быть сцеплен первый соединительный геометрический элемент. Этот вариант аналогичен описанному выше, за исключением того, что для сцепления между собой соединительных геометрических элементов перемещение нужно осуществлять в противоположном направлении. При этом второй соединительный геометрический элемент просто сцепляют в радиальном направлении снаружи с первым соединительным геометрическим элементом.
К открытой в радиальном направлении внутрь выемке предпочтительно примыкает в окружном направлении ориентированный в радиальном направлении внутрь выступ. Этот выступ может входить в соответствующую выемку в первом соединительном геометрическом элементе.
Стяжное устройство в радиальном направлении предпочтительно имеет зазор, величина которого по меньшей мере равна величине перемещения в радиальном направлении, необходимого для сцепления между двумя соединительными геометрическими элементами. Для сцепления соединительных геометрических элементов между собой их перемещают друг к другу в радиальном направлении. Это перемещение в радиальном направлении возможно, так как его еще допускает стяжное устройство перед окончательным стягиванием профильного хомута.
На каждом конце ленты хомута стяжное устройство предпочтительно имеет планку, причем стяжной элемент проходит через обе планки, а между планками расположена пружина сжатия. Пружина сжатия удерживает обе планки и, таким образом, первую и вторую части ленты, на некотором расстоянии друг от друга, так что для монтажника легче установить профильный хомут в нестянутом состоянии над выступами или коническими фланцами на концах труб. Разумеется, пружина сжатия при стягивании может сжиматься, так что она не препятствует стягиванию.
Предпочтительно, чтобы пружина сжатия взаимодействовала с выравнивающими геометрическими элементами на планках. Для этого по меньшей мере концы пружины сжатия могут иметь многоугольное поперечное сечение и входить в соответствующие многоугольные выемки на планках. Например, каждая планка может иметь квадратное или прямоугольное углубление. Благодаря этим выравнивающим геометрическим элементам гарантируется, что даже при неустановленном состоянии хомута первая и вторая части имеют определенную ориентацию относительно друг друга. Это облегчает установку хомута.
Ниже описан предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылками на чертежи, на которых:
фиг.1 изображает профильный хомут в неустановленном состоянии,
фиг.2 - профильный хомут в установленном состоянии и
фиг.3 - разрез III-III на фиг.2.
Профильный хомут 1 содержит ленту с основанием 2 и двумя ориентированными в радиальном направлении внутрь боковыми поверхностями 3, 4. Боковые поверхности наклонены в разные стороны друг от друга так, что они образуют примерно форму трапеции. Такой профильный хомут 1 применяют, например, для создания так называемого конического фланцевого соединения.
В коническом фланцевом соединении каждая из двух соединяемых друг с другом труб 5, 6 имеет ориентированный в радиальном направлении наружу выступ 7, 8 соответственно. На своих обращенных друг от друга задних сторонах выступы 7, 8 имеют наклонные конические опорные поверхности 9, 10, к которым прилегают две боковые поверхности 3, 4 хомута 1. Когда хомут 1 стягивают, диаметр ленты уменьшается и основание приближается к выступам 7, 8. В ходе этого перемещения давление боковых поверхностей 3, 4 на опорные поверхности 9, 10 увеличивается, так что выступы 7, 8 фиксируются относительно друг друга с определенным усилием стягивания.
В другом варианте выступы 7, 8 выполнены сплошными и ориентированы своими обращенными друг к другу торцевыми сторонами перпендикулярно к оси труб 5, 6. При этом профильный хомут 1 действует аналогично.
Перед установкой профильный хомут 1 нужно раскрыть настолько, чтобы боковые поверхности 3, 4 могли пройти над выступами 7, 8.
Чтобы это можно было реализовать простым образом, хомут 1 имеет первую часть 11 и вторую часть 12, соединенные между собой стяжным устройством 13. Стяжное устройство имеет винт 14, проходящий через первую планку 15 на первой части и вторую планку 16 на второй части. Винт 14 находится в зацеплении с внутренней резьбой во второй планке 15. Может быть дополнительно предусмотрена гайка, которая прилегает снаружи к планке 15 первой части 11.
Первая часть 11 имеет первый соединительный геометрический элемент 17, расположенный примерно диаметрально противоположно стяжному устройству 13. Вторая часть 12 имеет второй соединительный геометрический элемент 18, тоже расположенный примерно диаметрально противоположно стяжному устройству 13.
Первый соединительный геометрический элемент 17 расположен только на боковых поверхностях 3, 4 первой части 11, то есть не на ее основании 2. Таким образом, основание 2 первой части 11 остается сплошным.
Второй соединительный геометрический элемент 18 тоже расположен только на боковых поверхностях 3, 4 второй части 12, так что основание 2 второй части 12 тоже остается неизменным.
Как в первой части 11, так и во второй части 12 соединительные геометрические элементы 17, 18 на двух боковых поверхностях 3, 4 выполнены идентичными, причем на фиг.1 видны лишь соединительные геометрические элементы 17, 18 на боковой поверхности 3. На фиг.2 показаны такие же соединительные геометрические элементы 17, 18 на другой боковой поверхности 4.
Первый соединительный геометрический элемент 17 имеет открытую в радиальном направлении наружу выемку 19, к которой в окружном направлении примыкает ориентированный в радиальном направлении наружу выступ 20. Переходы между боковой поверхностью 3, выемкой 19 и выступом 20 скруглены, то не имеют острых краев.
Второй соединительный геометрический элемент 18 имеет открытую в радиальном направлении внутрь выемку 21, к которой в окружном направлении примыкает ориентированный в радиальном направлении внутрь выступ 22.
Соединительные геометрические элемента 17, 18 сопрягаются друг с другом, то есть выступ 20 на первой части 11 точно соответствует выемке 21 на второй части 12, а выступ 22 на второй части 12 точно соответствует выемке 19 на первой части 11.
Когда две части 11, 12 хомута будут уложены вокруг труб 5, 6, путем сравнительно простого перемещения можно образовать сцепление между соединительными геометрическими элементами 17, 18. Это перемещение состоит в том, что выступ 22 на второй части 12 перемещают в окружном направлении над выемкой 19 на первой части 11, а затем сдвигают вторую часть 12 относительно первой части 11 в радиальном направлении так, чтобы выступ 22 мог войти в выемку 19. Одновременно при этом перемещении выступ 20 входит в выемку 21.
Такое перемещение в радиальном направлении частей 11, 12 хомута 1 относительно друг друга возможно потому, что его допускает стяжное устройство 13. Для этого лишь требуется, чтобы, например, планка 16 на второй части имела продольное отверстие для винта 14.
Как только достигается сцепление соединительных геометрических элементов 17, 18 друг с другом, хомут 1 принимает состояние окончательной установки, соответствующее фиг.2, где видно, что выступ 22 вошел в выемку 19, а выступ 20 вошел в выемку 21.
Когда указанное сцепление получено и боковые поверхности 3, 4 прилегают к опорным поверхностям 9, 10 выступов 7, 8, соединительные геометрические элементы 17, 18 практически уже невозможно разъединить. Перемещению частей 11, 12 хомута относительно друг друга в осевом направлении труб 5, 6 препятствуют выступы 7, 8. Поэтому соединительные геометрические элементы 17, 18 на боковых поверхностях 3, 4 частей 11, 12 нельзя вывести из сцепления в осевом направлении.
Когда профильный хомут 1 стянут, также невозможно перемещение частей 11, 12 в радиальном направлении, так что таким путем соединительные геометрические элементы 17, 18 тоже нельзя расцепить.
В окружном направлении расцепление безоговорочно невозможно. Здесь сцепление образовано так, что силы, возникающие при стягивании хомута, могут восприниматься обеими его частями 11, 12.
В установленном состоянии между двумя частями 11, 12 хомута образуется место 23 стыка, где основание 2 части 11 очень плотно прилегает к основанию 2 части 12. В идеальном варианте здесь имеет место легкое соприкосновение. Допустим также небольшой зазор, который в окружном направлении не должен быть больше толщины основания 2 в радиальном направлении. В соответствии с этим область, в которой выступы 7, 8 не закрыты в окружном направлении основанием 2, практически отсутствует, если не принимать во внимание при определенных обстоятельствах область стяжного устройства 13. Соответственно, например, тепловое излучение может сохраняться очень равномерным в окружном направлении.
Между планками 15, 16 расположена пружина 24 сжатия. Пока соединительные геометрические элементы 17, 18 не сцеплены друг с другом, пружина 24 сжатия может удерживать части 11, 12 хомута на некотором расстоянии друг от друга.
Пружина 24 сжатия взаимодействует с выравнивающими геометрическими элементами на планках 15, 16, так что обе части 11, 12 удерживаются с определенной ориентацией относительно друг друга. Разумеется, эта ориентация может изменяться при приложении внешних сил.
Выравнивающие геометрические элементы могут быть образованы простым образом, например, посредством того, что концы пружины 24 сжатия имеют определенную геометрическую форму, например форму многоугольника, в частности прямоугольника, а планки 15, 16 на своих обращенных друг к другу концах имеют соответствующий геометрический элемент, например выемку в форме многоугольника, в которую входит пружина 24 сжатия. Возможны другие варианты выравнивания частей 11, 12 профильного хомута.
На наружных в радиальном направлении концах планок 15, 16 имеются упоры 25, 26, которые в стянутом состоянии хомута 1 прилегают друг к другу, указывая на то, что стянутое состояние хомута достигнуто.