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Drahtschelle
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Die Erfindung betrifft eine Drahtschelle zum Befestigen eines Schlauches
oder dergleichen auf einem Rohrende, bei der der Draht so gebogen ist, daß er zwei
nebeneinander verlaufende Abschnitte bildet, die der Form des einzuspannenden Schlauches
weitgehend angepaßt und am einen Ende der Schelle in deren Umfangsrichtung zurückgebogen
und durch Löcher neben einer durchgehenden Gewindebohrung in einem StUtzkörper hindurchgeführt
sind, mit einer durch die Gewindebohrung hindurchgeschraubten Spannschraube, die
sich mit einem Endabschnitt über ein Zwischenstück an dem etwa radial nach außen
weggebogenen anderen Schellenende abstützt, das durch die nebeneinander verlaufenden
Drahtabschnitte hindurchgeführt ist.
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Bei einer bekannten Drahtschell dieser Art ist das Zwischenstück eine
Ringscheibe, die auf einem zylindrischen Endabschnitt der Spannschraube sitzt und
deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Gewindes der Spannschraube
ist. Beim Spannen der Spannschraube verlagert sich die Berührungsstelle zwischen
dem etwa radial nach außen weggebogenen Schellenende radial nach innen in Bezug
auf den einzuspannenden Schlauch oder dergleichen. Hierbei verringert §h der wirksame
Hebelarm @@@ di @@@@@@@@ä@@ @i@@@@@@ d@@ de@ S@@ @@@ @@â nst@ @@@
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liegenden Bereiche der nebeneinander verlaufenden Drahtabschnitte, mit der Folge,
daß das Biegemoment, mit dem diese Bereiche der Drahtabschnitte gegen den einzuspannenden
Schlauch gedrückt werden, mit zunehmender Spannkraft nicht im selben Maße zunimmt.
Entsprechend ist der Überlappungsbereich, in-dem vier Drahtabschnitte etwa unterhalb
der Spannschraube nebeneinander auf dem Schlauch verlaufen, auch bei hoher Spannkraft
nicht so groß, daß der durch die Drahtschelle bewirkte radiale Einspanndruck über
den gesamten Umfang der Drahtschelle im wesentlichen gleichmäßig ist. Im Bereich
der Einspannstelle ist er vielmehr häufig unzureichend niedrig, so daß in diesem
Bereich keine hinreichende Dichtwirkung zwischen Schlauch und Rohr sichergestellt
ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drahtschelle der eingangs
genannten Art anzugeben, bei der die Verteilung des Einspanndrucks über den Umfang
der Drahtschelle gleichmäßiger ist.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zwischenstück
als Kappe ausgebildet ist, in die der Endabschnitt der Schraube drehbar und verschwenkbar
eingreift und die mit einem Vorsprung zwischen die Drahtabschnitte am radial nach
außen weggebogenen Schellenende ragt.
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Bei dieser Ausbildung der Drahtschelle verlagert sich die (mittlere)
Berührungsstelle zwischen der Innenseite der Kappe und der Stirnseite des Endabschnitts
der Spannschraube beim Spannen relativ zu dem etwa radial abgebogenen Ende der Drahtschilde
radial nach außen, so daß die Abnahme des der Spannkraft zur Verfügung stehenden
wirksamen Hebelarms zur Ausbildung des Biegemoments, mit dem die den Uberlappungsbereich
bewirkenden Drahtabschnitte gegen die Außenseite des Schlauchs gedrückt werden,
mit zunehmender Spannkraft verringert (kompensiert) wird. Die Folge ist eine geichmäßigere
Verteilung der Radialkomponenten des Einspanndrucks über den Umfang der Drahtschelle
und eine bessere Dichtwirkung zwischen Schlauch und Rohr bei höheren Spannkräften
Vorzugsweise
hat die Kappe eine sich konisch vertiefende Ausnehmung, die den Endabschnitt der
Schraube mit Spiel übergreift.
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Eine solche Ausnehmung läßt sich leicht herstellen und bewirkt eine
sprungartige Zunahme des genannten wirksamen Hebelarms kurz bevor die in bezug auf
den einzuspannenden Schlauch am weitesten radial innen liegende Axialschnittlinie
des Konus parallel zur Schraubendrehachse verläuft.
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Dabei kann die Ausnehmung einen zylindrischen Eingangsabschnitt aufweisen,
an den sich ein konischer Abschnitt anschließt. Dies stellt sicher, daß der Endabschnitt
der Schraube über einen größeren Axialbereich von der Kappe übergriffen wird, so
daß der Endabschnitt der Schraube nicht unbeabsichtigt aus der Kappe herausgleiten
kann. Gleichzeitig sorgt dieser zylindrische Eingangsabschnitt für eine definierte
Begrenzung des Schwenkwinkels der Schraube relativ zur Kappe.
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Anstelle der konischen und gegebenenfalls zylindrischen Ausnehmung
kann dafür gesorgt sein, daß die Kappe eine Kugelpfanne bildet, in die ein Kugelkopf
am Endabschnitt der Spannschraube eingreift. Auf diese Weise ergibt sich ein Kugelgelenk
zwischen Kappe und Spannschraubes das ebenfalls leicht schwenkbar ist.
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Wenn der am tiefsten in der Kappe liegende Punkt der von der Kappen-Innenseite
gebilden Stützfläche für die Spannschraube einen Abstand von der der Schraube zugekehrten
Seite des etwa radial weggebogenen Schellenendes aufweist, wird die Abnahme des
genannten wirksamen Hebelarms besonders stark durch die Auswärtsverlagerung der
(zentralen) Berührungsstelle zwischen Kappe und Schraube ausgeglichen.
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Soda rist es günstig, wenn die Kappe am radial weggebogenen Schellenende
befestigt ist. Auf diese Weise entfällt eine getrennte Handhabung für den Fall,
daß die Kappe nur lose mittels eines stirnseitigen Vorsprung gn den Spalt zwischen
den Drahtai#schnitten am zugehörigen Schellenende eingreift.
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Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung
eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drahtschelle, Fig. 2 eine
Seitenansicht der Schelle nach Fig. 1, teilweise im Schnitt und vor dem Spannen,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils der Schelle nach Fig. 1 in teilweise gespanntem
Zustand, Fig. 4 die gleiche Ansicht der Schelle wie Fig. 3,Jedoch in stärker gespanntem
Zustand und Fig. 5 einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Schelle, teilweise im Schnitt.
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Die Schelle nach den Fig. 1 - 4 besteht aus einem Draht 6, einer Spannschraube
8, einem Stützkörper 10 und einer Kappe 12, die alle aus Stahl hergestellt sind.
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Der Draht 6 ist so gebogen, daß er zwei nebeneinander verlaufende
Abschnitte 14, 16 bildet, die der runden Form des einzuspannenden Schlauches, Rohz
oder dergleichen weitgehend angepaßt ist.
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Die das eine Schellenende bildenden Drahtenden 18, 20 sind in Umfangsrichtung
der Schelle zurückgebogen und mit Spiel durch Löcher 22, 24 im Stützkörper 10 hindurchgeführt,
so daß der Stützkörper 10 auf den Drahtenden 18, 20 schwenkbar ist.
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Die Spannschraube 8 ist durch eine mittlere Gewindebohrung 26 im Stützkörper
10 hindurchgeschraubt und greift mit seitlichem Spiel mit einem gewindefreien, zylindrischen
Endabschnitt 28 in die Ausnehmung der Kappe 12. Die Kappe 12 greift ihrerseits mit
einem Vorsprung 30 in den Spalt zwischen den Drahtabschnitten
des
etwa radial abgebogenen Schellenendes 32. Der Vorsprung 30 ist am äußeren Ende vernietet,
so daß die Kappe 12 am Schellenende 32 festsitzt.
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Die Ausnehmung der Kappe 12 hat einen zylindrischen Eingangsabschnitt
34 und vertieft sich im Bereich eines anschließenden Abschnitts 35 konisch, wobei
der Endabschnitt 28 der Spannschraube 8 einen kleineren Durchmesser als der Eingangsabschnitt
34 der Kappen Ausnehmung hat. Besonders günstig it es, wenn der Durchmesser des
Endabschnitts 28 gleich dem Radius des zylindrischen Eingangsabschnitts 34 geteilt
durch den Sinus des halben Winkels an der Spitze des Konus 36 ist.
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Der Stützkörper 10 ist zur Versteifung mit einem umlaufenden Flansch
36 versehen.
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Wenn die Schelle ausgehend von dem in Fig. 2 dargestellten Zustand
durch Verdrehen der Spannschraube 8 weitergespannt wird, werden die Enden 18, 20
vom Stützkörper 10 in der einen und das Ende 32 von der Kappe 12 in der anderen
Umfangsrichtung der Schelle mitgenommen. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, die zwei Zustände
mit von Fig. 3 nach Fig. 4 zunehmend höherer Spannkraft zeigen, nähern sich dabei
die oberen Bereiche der Drahtabschnitte 14 und 16 immer weiter dem einzuspannenden
Schlauch, -wobei sich gleichzeitig ihr Uberlappungsbereich vergrößert, in dem vier
Abschnitte des Drahtes 6 auf der Schlauchoberseite etwa unterhalb der Schraube zwischen
Stützkörper 10 und Kappe 12 nebeneinander liegen. Diese Vergrößerung des ttberlappungsbereiches
ist größer als bei bekannten Drahtschellen, bei denen der Endabschnitt 28 in den
Spalt zwischen den Drahtabschnitten am Ende 32 ragt und sich ueber eine auf dem
Endabschnitt23 sitzende Ringscheibe, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser
des Gewindeabschnitts der Spannschraube 8 ist, am Ende 32 abstützt. Denn dort wandert
die Berühungsstelle zwischen Ringscheibe und Ende 32 radial nach innen, so daß der
den wirksamen Hebelarm für die Spannkraft mitbestimmende Abstand dieser Berührungsstelle
von der Biegestelle 38 mit zunehmender
Spannkraft kleiner wird und
demzufolge auch das die obersten Bereiche der Drahtabschniite 14, 16 an den Schlauch
drückende Biegemoment abnimmt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wandert
dagegen die Berührungsstelle zwischen dem Boden der Kappen-Ausnehmung und der äußersten
Kante des Endabschnitts 28 relativ zum Ende 32 mit zunehmender Spannkraft radial
nach außen, wie die Fig. 3 und4 erkennen lassen. Demzufolge ergibt sich hier ein
größerer, wirksamer Hebelarm für die in Längsrichtung der Spannschraube 8 verlaufende
Spannkraft und damit ein größeres Biegemoment, das die Bereiche der Drahtabschnitte
14 und 16 stärker und damit über einen größeren Bereich an den Schlauch drückt,
als im bekannten Falle.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Kappe 12' als Kugelgelenkpfanne
ausgebildet und der Endabschnitt 28' der Spannschraube 8 mit einer Gelenkkugel 40
versehen, die in die Kugelgelenkpfanne eingreift.
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Beim Spannen verschiebt sich auch hier die Haupt-Berührungsstelle,
d. h. der mit der Schraubendrehachse zusammenfallende Schwerpunkt der Spannkraft,
die auf die Berührungsfläche zwischen Innenseite der Kappe 12' und Kugel 40 einwirkt,
relativ zum Drahtschellenende 32 radial nach außen, so daß hier wieder die in allen
Fällen erfolgende Abnahme des wirksamen Hebelarms der Spannkraft teilweise ausgeglichen
wird.
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Das Maß der Auswärtsverschiebung der Berührungsstele zwischen Kappe
und Endabschnitt 28 bzw. 28' der Spannschraube wird wesentlich durch den Abstand
dieser Berührungsstelle von der der Spannschraube zugekehrten Seite des Endes 32
bestimmt. Je größer dieser Abstand ist, umso größer ist die Verschiebung.
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Die Kappe, genauer die Wandstärke des Bodens der Kappe, soweit dieser
nicht in den Spalt zwischen den Drahtabschnitten am Ende 32 ragt, stellt daher sicher,
daß stets ein Mindestabstand zwischen dieser Berührungsstele und dem Drahtschellenende
32 eingehalten wird.
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Abwandlungen der dargestellten Ausführungsbeispiele logen im Rahmen
der Erfindung. So kann der zylindrische Eingangsabschnitt
34 entfallen
und lediglich eine konische Ausnehmung entsprechend etwa dem Abschnitt 36 vorgesehen
sein. Bei Ausbildung rnit zylindrischem Eingangsabschnitt 34 kann der innere Abschnitt
statt konisch als Kugelgelenkpfanne ausgebildet sdn. Die konische Form des Abschnitts
36 hat jedoch den Vorteil, daß sie sich leichter herstellen läßt, z. B. durch Bohren.
Die Kappe 12S braucht nicht am Boden geschlossen zu sein, sondern kann auch durch
Drücken aus einem hohlzylindrischen Blech, wie es durch die gestrichelten Linien
in Fig. 5 angedeutet ist, hergestellt sein. Statt die Kappe mit dem Ende 32 zu vernieten,
kann sie auch auf andere Weise an diesem befestigt sein, z. Bo durch Schweißen.
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