Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei rohrförmigen Hohlkörpern, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Zweck dieser Erfindung ist, ein billiges und leicht zu handhabendes Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei rohrförmigen Hohlkörpern zu schaffen.
Dieser Zweck wird mit dem eingangs erwähnten Verfahren erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein mit einem rohrförmigen Hohlkörper verbundenes Endteil in den anderen Hohlkörper eingeführt wird und durch Keilwirkung gespreizt, gegen die Innenseite dieses Hohlkörpers gepresst wird, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den rohrförmigen Hohlkörpern und dem Endteil zu erzeugen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch ein einstückiges Verbindungsteil, das mit einem rohrförmigen Hohlkörper verbind bar ist und wenigstens ein spreizbares Endteil aufweist, durch mindestens einen Keil zum Spreizen des Endteiles und durch Einrichtungen zum Spannen der Keile.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Verbinden von Rohren,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Figur 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1,
Fig. 4 eine auseinandergezogene Darstellung der Vorrichtung, und
Fig. 5 einen Schnitt durch eine in einem rohrförmigen Hohlkörper montierte Vorrichtung.
In Fig. 1 ist ein Eckverbinder 1 zum Verbinden von drei aneinanderstossenden Rohren mit rechteckigem Querschnitt dargestellt. Dieser Verbinder 1 weist einen Kopfteil 2 mit drei Endteilen 3. 4, 5 auf, die vom Kopfteil 2 wegragen. Ein erstes und ein zweites Endteil 3, 4 sind rechtwinklig zueinander in einer Ebene angeordnet und sind identisch ausgebildet. Das dritte Endteil 5 steht senkrecht zu der durch das erste und zweite Endteil 3, 4 gebildeten Ebene und hat eine von den Endteilen 3, 4 abweichende Form. Das Endteil 3 hat einen rechteckigen Querschnitt, von dem drei Seiten durch drei Wände 6. 7, 8, die ein U-Profil darstellen, gebildet werden.
Die Wand 6 stellt den Rücken und die Wände 7, 8 stellen die Schenkel des U-Profils dar. An der inneren Seite des U-Profils sind auf dessen Längsachse zwei Ansätze 9 angeordnet, deren
Stirnflächen 9a mit den Stirnflächen 7a, 8a der Schenkel 7, 8 eine Ebene, welche die vierte Seite des rechteckigen Quer schnitts darstellt, bilden. Jeder Ansatz 9 ist durch zwei paar weise angeordnete Stege 10 mit den Schenkeln 7 und 8 ver bunden.
Der Rücken 6 des U-Profils ist mit einem in der Längsachse angeordneten Schlitz 11 versehen, der das Profil und die
Ansätze 9 und somit das Endteil 3 in zwei gleiche Hälften unterteilt. Ein zweiter Schlitz 12, der unmittelbar angrenzend an das Kopfteil 2 im Rücken 6 angeordnet ist, steht in Verbin dung mit dem Schlitz 11 und weist mit diesem zusammen die
Form eines T auf. Der Rücken 6 weist zwischen den paarweise angeordneten Stegen 10 einen Durchbruch 13 auf, der von den
Wänden 7, 8 und den Ansätzen begrenzt ist. Jeder Ansatz 9 weist in seinem Zentrum eine konische Bohrung 14 auf, deren
Längsachse senkrecht zum Rücken 6 steht, wobei der kleinere
Durchmesser der Bohrung den Rücken 6 durchbricht. Durch den Schlitz 11 werden die Mantelflächen der konischen Boh rungen in zwei gleiche beidseits des Schlitzes 11 angeordnete
Teilflächen 15, 16 unterteilt.
Das Endteil 5 hat den gleichen Querschnitt wie die Endteile 3 und 4, jedoch mit anderen Abmessungen. Bedingt durch diese Änderung der Abmessungen sind die paarweise angeordneten Stege 10 durch einen Steg 17 ersetzt. Jeder Ansatz 9 des Endteiles 5 ist über zwei gegenüberliegend angeordnete Stege 17 mit den zwei Schen keln 7, 8 des Endteiles 5 verbunden.
Wie in Fig. 4 dargestellt, weist die Vorrichtung ferner Keile 18 und eine Spanneinrichtung 23 auf. Die Keile 18 haben die Form eines Kegelstumpfes und sind in ihrer Längsachse mit einer Gewindebohrung 19 versehen. Das Gewindeloch ist von der Basis des Kegelstumpfes her mit einer zylindrischen Ansenkung 20 versehen. Im Keil 18 ist eine Bohrung 21 vorhanden, die senkrecht zur Mantelfläche steht und in die Ansenkung 20 mündet. In die Bohrung 21 ist ein Zentrierstift 22 eingelassen.
Die Spanneinrichtung 23 umfasst eine Innensechskant Schraube 24 mit einem zum Gewindeloch 19 im Keil 18 passenden Gewinde, eine Tellerfeder 25 und eine Unterlagscheibe 26.
Im folgenden wird anhand der Darstellung von Fig. 5 die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben.
Bevor ein Endteil 3, 4, 5 in die Öffnung eines zu verbindenden Rohres 31 eingeführt wird, werden die beiden Keile 18 in die zwei konischen Bohrungen im Endteil 3, 4, 5 so eingeführt, dass deren Zentrierstift 22 in den Schlitz 11 hineinragt.
Durch zwei im Rohr 31 angeordnete Bohrungen 27 werden die Innensechskant-Schrauben 24 in den zugeordneten Keil
18 eingeschraubt, wobei der mit dem Schlitz 11 im Eingriff stehende Zentrierstift 22 ein Verdrehen des Keiles 18 in der konischen Bohrung 14 verhindert. Durch das Hineindrehen der Schraube 24 wird der Keil 18 in die konische Bohrung 14 hineingezogen, wodurch die Mantelfläche des Keiles gegen die Teilflächen 15, 16 bewegt wird. Auf diese Weise spreizt der Keil 18 die beiden gleich ausgebildeten Hälften des Endteiles 3, 4, 5 und drückt somit die Schenkel 7 und 8 gegen eine erste und zweite Innenfläche 28 und 29 des Rohres 31. Durch die Wirkung der Schraube 24 wird gleichzeitig die äussere Fläche des Rückens 6 gegen eine dritte Innenfläche 30 des Rohres 31 gepresst.
Dadurch wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Oberflächen der Schenkel und des Rückens und den Innenflächen 28, 29, 30 des Rohres 31 erzielt. Die Unterlagsscheibe 26 übernimmt den Schutz der äusseren Oberfläche des Rohres 31 im Bereich der Bohrung 27. Die Tellerfeder 25 sichert die Schraube 24 gegen ein selbständiges Lösen, wodurch die Keile 18 in ihrer Lage fixiert werden. Die Vorrichtung kann durch Herausdrehen der Innensechskant Schraube 24 wieder gelöst werden, wobei der Keil 18 bedingt durch seine Steigung und aufgrund der federnden Wirkung der Teile des Endteiles 3, 4, 5 sich selbst löst. Nach dem Entfernen der Schrauben 24 kann der Verbinder aus dem Rohr 31 her ausgezogen werden. Bei dieser Ausführungsform kann sowohl die Anzahl als auch die Richtung der Endteile zueinander an die zu verbindenden Rohre angepasst werden.
Eine andere Ausführungsform weist einen Verbinder auf.
der aus einem Kopfteil und einem mit diesem verbundenen
Endteil besteht. Das Kopfteil ist mit einem der zu verbinden den rohrförmigen Hohlkörper durch geeignete Arbeitsverfah ren, wie Schweissen, Kleben und so weiter, fest verbunden.
Der zweite mit dem ersten zu verbindende rohrförmige Hohl körper wird auf die bereits beschriebene Art und Weise mit dem Endteil verbunden.
Anstelle der Keile in Form eines Kegelstumpfes können auch ein oder mehrere Flachkeile, deren Breite dem Endteil entsprechend angepasst ist, verwendet werden; wobei die
Keilführung im Endteil entsprechend ausgebildet wird.
Kopfteil, Endteile und Keil können aus Metall oder Kunst stoff bestehen. Zudem sind noch Kombinationen möglich, so dass der Verbinder aus Metall und die Keile aus Kunststoff oder umgekehrt bestehen können.
Neben dem rechteckigen Querschnitt der rohrförmigen Hohlkörper können auch Hohlkörper mit kreisförmigen und elliptischen Querschnitten miteinander verbunden werden, wobei der Keil und die Spanneinrichtung entsprechend ausgebildet werden müssen.
Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass rohrförmige Hohlkörper aus Metall und/oder Kunststoff miteinander verbunden werden können, wobei der Werkstoff des Verbinders und des Keiles entsprechend ausgelegt werden müssen.
Neben der bereits beschriebenen Ausführungsform der Endteile kann anstalle des U-Profils auch ein I-Profil verwendet werden.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei rohrförmigen Hohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem rohrförmigen Hohlkörper (31) verbundenes Endteil (3, 4, 5) in den anderen Hohlkörper (31) eingeführt wird und, durch Keilwirkung gespreizt, gegen die Innenseite dieses Hohlkörpers (31) gepresst wird, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem rohrförmigen Hohlkörper (31) und dem Endteil (3, 4, 5) zu erzeugen.
PATENTANSPRUCH II
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein einstückiges Verbindungsteil (1), das mit einem rohrförmigen Hohlkörper (31) verbindbar ist und wenigstens ein spreizbares Endteil (3, 4, 5) aufweist, durch mindestens einen Keil (18) zum Spreizen des Endteiles (3, 4, 5) und durch Einrichtungen (23) zum Spannen der Keile (18).
UNTERANSPRÜCHE
1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Endteil (3, 4, 5) einen rechteckigen Querschnitt hat, der durch zwei parallele Schenkel (7, 8) und einen rechtwinklig zu diesen angeordneten Steg (6) gebildet ist und wenigstens einen Ansatz (9) aufweist, der vom Steg (6) parallel zu den Schenkeln (7, 8) wegragt und bezüglich der Schenkel symmetrisch angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (9) im Zentrum eine konische Bohrung (14), deren Längsachse senkrecht zum Steg (6) steht und die sich in Richtung des Steges (6) verjüngt, zur Aufnahme eines Keiles (18) aufweist, und dass der Keil (18) eine der Bohrung angepasste Form hat.
3. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endteil (3, 4, 5) in seiner Längsrichtung mit einem Schlitz (11) versehen ist, der das Endteil (3, 4, 5) in zwei identische, spreizbare Hälften unterteilt.
4. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keile (18) eine Gewindebohrung (19) zur Aufnahme der Spanneinrichtung (23), bestehend aus einer Schraube (24) zum Spannen der Keile (18), einer Unterlagsscheibe (26) und einer Tellerfeder (25) zum Sichern der Schraube (24), aufweisen.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (1) mindestens zwei spreizbare, auf einer Achse gegenüberliegend angeordnete Endteile aufweist, von denen jedes in einen rohrförmigen Hohlkörper (31) einführbar ist.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (1) als Eckverbinder ausgebildet ist, wobei die Endteile (3, 4, 5) paarweise rechtwinklig zueinander angeordnet sind und zwei Ansätze (9) aufweisen.
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