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Die Erfindung betrifft eine Prüflehre zur Kontrolle der Montage eines auf einem Rohrende vormontierten Schneidringes einer Rohrverschraubung.
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Derartige Prüflehren werden verwendet, um eine Vormontage eines Schneidringes einer Rohrverschraubung auf den korrekten Sitz des Schneidringes auf dem Rohrende zu überprüfen, so dass eine zuverlässige Rohrverschraubung bei der Endmontage gewährleistet werden kann. Bei der Vormontage des Schneidringes werden zunächst eine Überwurfmutter und dann der Schneidring auf das Rohrende aufgeschoben. Danach wird das Rohr in einen Vormontagestutzen geschoben, und der Schneidring mittels der Überwurfmutter, welche auf den Vormontagestutzen aufgeschraubt wird, zusammengedrückt. Der Schneidring schneidet in das Material des Rohres. Die Anzugskraft wird dabei genau kontrolliert und ist unter anderem abhängig von dem Material und der Größe des Rohres. Eine korrekte Vormontage wird durch die relative Position des Schneidringes gegenüber dem Rohrende und durch die Stärke des Einschneidens des Schneidringes bestimmt.
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Bisherige Kontrollen solcher Vormontagen beruhen oft auf Sichtkontrollen oder auf manuelles Messen des Abstandes der Schneide des Schneidringes zum Rohrende und Vergleichen der gemessenen Werte mit Sollwerten aus Tabellen.
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Auch sind Prüflehren bekannt, die mittels elektrischer Messungen bestimmen, ob ein Schneidring richtig montiert wurde. Diese haben jedoch den Nachteil, dass Sie nicht zwischen Untermontage und Übermontage unterscheiden, sondern lediglich eine richtig/falsch Auswertung bereitstellen. Außerdem sind elektrische Prüflehren störanfällig und benötigen elektrische Energie.
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Aus der
DE 38 43 450 C2 ist eine Vorrichtung zur Montage und zur Kontrolle der Montage bekannt, bei dem ein Schneidring mittels einer Axialkraft auf ein Rohr montiert wird, wobei die Axialkraft abhängig von einem zurückgelegten Weg des Schneidrings relativ zu einem Vormontagekörper gesteuert wird. Die Kontrolle erfolgt dabei dadurch, dass bei der Montage die Axialkraft oder ein Einschneidweg kontrolliert wird und basierend auf der Messung ein Signal zur Kontrolle generiert wird.
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Aus der
DE 32 02 266 A1 ist eine Prüfeinrichtung zur Kontrolle eines vormontierten Schneidrings bekannt. Die Prüfeinrichtung kontrolliert dabei den Überstand des Rohrendes zu dem Schneidring. Die Prüfeinrichtung weist dabei eine konische Öffnung auf, welche in einen zylindrischen Abschnitt übergeht, in welchem ein axialverschieblicher Kolben angeordnet ist. Zur Kontrolle wird die Rohrleitung mit vormontiertem Schneidring in die konische Öffnung eingeführt, bis der Schneidring an der konischen Oberfläche anliegt. Der Überstand des Rohrleitungsendes zum Schneidring verschiebt dabei den Kolben axial. Die axiale Verschiebung des Kolbens erfolgt dabei mittels einer elektronischen oder mechanischen Messuhr zur Kontrolle.
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Aus der
US 3,786,677 A ist eine weitere Prüfeinrichtung zur Kontrolle eines vormontierten Schneidrings bekannt. Die Prüfeinrichtung weist einen Körper mit einem Öffnungsstutzen mit einer zylindrischen Öffnung auf. In der zylindrischen Öffnung ist axialbeweglich ein Prüfkolben angeordnet, welcher eine Prüfkammer von der zylindrischen Öffnung trennt. Die Rohrleitung wird zur Kontrolle der Montage in die zylindrische Öffnung bis zur Anlage an dem Prüfkolben eingeführt. Mittels einer Überwurfmutter, die auf den Öffnungsstutzen aufschraubbar ist, wird die vormontierte Rohrleitung axial in einer Prüfstellung gehalten, wobei ein vormontierter Schneidring an der Überwurfmutter und das Ende der Rohrleitung an dem Prüfkolben anliegt. Zum Prüfen der Vormontage wird in der Prüfkammer fluidisch ein messbarer Druck erzeugt. Über das Gleichbleiben des Drucks in der Prüfkammer bzw. ein Verändern des Drucks in der Prüfkammer lässt sich eine Aussage über die Qualität des Sitzes des Schneidrings auf der Rohrleitung treffen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, eine richtige Montage des Schneidringes in einfacher Weise zu erkennen und sowohl Übermontage als auch Untermontage des Schneidringes zu messen und anzuzeigen. Außerdem soll die Störanfälligkeit der Prüflehre minimiert werden, keine elektrische Energie für die Prüflehre benötigt werden und die Prüflehre kostengünstig herstellbar sein.
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Bei einer Prüflehre der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Montagetoleranzen des Schneidringes mittels eines Gelenkmechanismus gemessen und angezeigt werden. Hierbei besteht der Gelenkmechanismus vorzugsweise aus einer Prüfstange, einer Hebelstange und einer Indexstange, wobei die Hebelstange einen fixierten Drehpunkt als Lagerung aufweist.
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Eine solche Prüflehre ermöglicht es, ohne elektrische Energie auszukommen, da die Messung und Anzeige der Montagetoleranzen rein mechanisch und lediglich durch eine Krafteinwirkung des Benutzers der Prüflehre erfolgen kann. Eine solche mechanische Lösung ist auch besonders zuverlässig, da keine elektrischen oder elektronischen Bauteile verwendet werden. Außerdem können durch die kontinuierliche Übertragung des Gelenkmechanismus Istwerte genauer abgelesen werden und sowohl zu hohe Istwerte als auch zu niedrige Istwerte, wie z.B. Übermontage bzw. Untermontage des Schneidringes, dargestellt werden.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Prüflehre eine Aufnahmeöffnung auf, in der ein austauschbarer Prüfstutzen eingeschraubt ist. Dies erlaubt ein Auswechseln des Prüfstutzen, so dass ein verschlissener Prüfstutzen durch einen neuen Prüfstutzen ersetzt oder die Prüflehre an verschiedene Größen des Prüfobjekts durch andere Prüfstutzen angepasst und somit für Prüfobjekte verschiedener Größen wiederverwendet werden kann.
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Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich in dem Prüfstutzen ein an dem Gelenkmechanismus angebrachter Prüfkolben, der durch eine Druckfeder gegen das zu prüfende Prüfobjekt gedrückt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer eine Gegenkraft spürt und somit sichergestellt wird, dass der Benutzer während des Prüfvorganges das Prüfobjekt mit einer kontinuierlichen Kraft gegen den Prüfstutzen drückt, was für eine zuverlässige Ablesung des Ergebnisses ausschlaggebend ist.
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Eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung erlaubt es, die Prüflehre durch ein Verschieben einer Deckplatte der Kontrollanzeige zu kalibrieren. Dies hat den Vorteil, dass die Prüflehre und insbesondere der Gelenkmechanismus relativ kostengünstig hergestellt werden können und sich Herstellungstoleranzen der Prüflehre nicht negativ auf die Messungen auswirken.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigen:
- 1a einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre im Grundzustand ohne Prüfobjekt,
- 1b eine Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre im Grundzustand ohne Prüfobjekt,
- 2a einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit korrekt montiertem Prüfobjekt,
- 2b eine Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit korrekt montiertem Prüfobjekt,
- 3a einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit untermontiertem Prüfobjekt,
- 3b eine Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit untermontiertem Prüfobjekt,
- 4a einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit übermontiertem Prüfobjekt,
- 4b eine Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit übermontiertem Prüfobjekt.
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Gleiche Merkmale in den Figuren sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1a ist eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 im Grundzustand ohne Prüfobjekt dargestellt. Die Prüflehre 1 besteht aus einem Griffgehäuse 2 mit einer stirnseitigen Prüföffnung 3 und mit einer in der Umfangswandung des Griffgehäuses 2 befindlichen Kontrollöffnung 4, einem Gelenkmechanismus 5, einem Prüfstutzen 6 mit Prüfkolben 7 und einer Kontrollanzeige 8. Der Gelenkmechanismus 5 ist in einem Hohlraum des Griffgehäuses 2 untergebracht.
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Der Gelenkmechanismus 5 besteht aus mehreren, miteinander schwenkbar verbundenen Gelenkstangen, nämlich einer Prüfstange 12, einer Hebelstange 13 und einer Indexstange 14, die zusammen ein bewegliches U bilden. Die Prüfstange 12 ist an ihrem der Prüföffnung 3 zugewandten Ende mit dem Prüfkolben 7 und an ihrem entgegengesetzten Ende mit der Hebelstange 13 schwenkbar verbunden und verläuft parallel zur Längsachse X-X der Prüflehre 1. Die Hebelstange 13 verläuft quer zur Längsachse X-X der Prüflehre 1 und ist an einem fixierten Drehpunkt 15 drehbar gelagert und an ihrem der Prüfstange 12 abgewandten Ende mit der Indexstange 14 schwenkbar verbunden. Die Indexstange 14 verläuft parallel zur Längsachse X-X der Prüflehre 1 in Richtung des Prüfkolbens 7 und ist an ihrem der Hebelstange 13 abgewandten Ende mit der Kontrollanzeige 8 schwenkbar verbunden.
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Die Kontrollanzeige 8 besteht aus einer Deckplatte 20 und einem Indexschieber 21. Der Indexschieber 21 ist mit einer Indexmarkierung 22 versehen und mit der Indexstange 14 schwenkbar verbunden. Die Deckplatte 20 besitzt eine Indexöffnung 23, durch die die Indexmarkierung 22 des darunter liegenden Indexschiebers 21 angezeigt werden kann. Die Indexöffnung 23 besteht aus drei Bereichen: einem halbkreisförmigen Untermontagebereich 24, einem rechteckigen Sollwertbereich 25 und einem halbkreisförmigen Übermontagebereich 26. Die Kontrollanzeige 8 ist mittels der Deckplatte 20 und zwei Kalibrierschrauben 27 mit dem Griffgehäuse 2 fest verbunden. Der Indexschieber 21 ist axial in Richtung der Längsachse X-X verschiebbar in der Kontrollöffnung 4 gelagert. Die Kontrollanzeige 8 kann durch ein axiales Verschieben und Feststellen der Deckplatte 20 mittels der zwei Kalibrierschrauben 27 auf dem Griffgehäuse 2 kalibriert werden.
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Die Prüföffnung 3 besitzt ein Innengewinde, in das der Prüfstutzen 6 eingeschraubt ist. Innerhalb des Prüfstutzens 6 ist der Prüfkolben 7 axial in Richtung der Längsachse X-X verschiebbar gelagert und wird mittels einer Druckfeder 30 in Richtung der Prüföffnung 3 gedrückt. Die Druckfeder 30 stützt sich dabei an einem in dem Hohlraum des Griffgehäuses 2 befindlichen Federansatz 31 ab. Der Federabsatz 31 ist mittels einer Schraubverbindung fest mit dem Griffgehäuse verbunden und ist ungefähr mittig im Hohlraum des Griffgehäuses 5 positioniert, wobei er von dem U-förmigen Gelenkmechanismus 5 umschlossen wird.
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Der Drehpunkt 15 der Hebelstange 13 ist zwischen der Mitte der Hebelstange 13 und dem der Prüfstange 12 zugewandten Ende positioniert, so dass eine Hebelwirkung der Hebelstange 13 die Bewegung des Prüfkolbens 7 bzw. der Prüfstange 12 in Richtung der Längsachse X-X in eine gespreizte axiale Bewegung der Indexstange 14 bzw. der Indexmarkierung 22 des Indexschiebers 21 der Kontrollanzeige 8 übersetzt. Hierdurch können bereits kleine Bewegungen des Prüfkolbens 7 durch größere Bewegungen der Indexmarkierung 22 in der Kontrollanzeige optisch dargestellt werden. Durch die U-förmige Gestaltung des Gelenkmechanismus 5 wird die Übersetzung der Bewegung des Prüfkolbens 7 besonders platzsparend gelöst, wobei die Bewegungsrichtung des Prüfkolbens 7 durch den Gelenkmechanismus in eine entgegengesetzte Bewegung des Indexschiebers 21 umgelenkt wird. Die Indexmarkierung 22 ist im Untermontagebereich 24 und Übermontagebereich 26 der Indexöffnung 23 nur teilweise sichtbar und im Sollwertbereich 25 der Indexöffnung 23 voll sichtbar.
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1b zeigt die Lage der Indexmarkierung 22 innerhalb der Kontrollanzeige 8 im Grundzustand. Da kein Prüfobjekt vorhanden ist, drückt die Druckfeder 30 den Prüfkolben 7 bis zum Anschlag des Prüfkolbens 7 an einen inneren Prüfstutzenansatz 32 des Prüfstutzens 6 in Richtung der Prüföffnung 3. In dieser Stellung hat die Hebelstange 13 ihre größte Auslenkung weg vom Prüfkolben 7. Die Grundstellung des Prüfkolbens 7 wird über den Gelenkmechanismus 5 auf die Kontrollanzeige 8 übertragen, so dass die Indexmarkierung 22 komplett unterhalb des Untermontagebereichs 24 der Kontrollanzeige 8 liegt.
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2a zeigt eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 mit eingestecktem zu prüfendem Rohrende 35 mit montiertem Schneidring 36, welcher korrekt montiert wurde. Zum Prüfen der Montagetoleranz wird das Rohrende 35 in den Prüfstutzen 6 bis zum Anschlag des Schneidrings 36 gegen den Prüfstutzen 6 eingeschoben. Der innere konusförmige Konturenverlauf des Prüfstutzens 6 entspricht dem inneren Konturenverlauf eines nicht dargestellten Referenz-Montagestutzens bzw. Verbindungsstutzens, welcher zur Vormontage des Schneidringes 36 bzw. zur späteren Rohrverbindung benutzt wird. Das Rohrende 35 drückt gegen den Prüfkolben 7 entgegen der Federwirkung der Druckfeder 30. Die Bewegung des Prüfkolbens 7 wird durch den Gelenkmechanismus 5 in eine Bewegung der Indexmarkierung 22 in der Kontrollanzeige 8 übertragen. In dieser Stellung hat die Hebelstange 13 vorzugsweise eine zur Längsachse X-X der Prüflehre 1 senkrechte Ausrichtung.
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2b zeigt die Position der Indexmarkierung 22 für eine Messung eines vormontierten Schneidrings 36 der korrekt montiert wurde. Die Indexmarkierung 22 befindet sich in der Mitte im rechteckigen Sollwertbereich 25 der Kontrollanzeige 8.
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3a und 3b zeigen eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 und Kontrollanzeige 8 mit eingestecktem zu prüfendem Rohrende 35 mit montiertem Schneidring 36, welcher untermontiert wurde. Die untere Linie der Indexmarkierung 22 ist nur teilweise im halbkreisförmigen Untermontagebereich 24 sichtbar und signalisiert eine Untermontage. In dieser Stellung ist die Hebelstange 13 leicht in Richtung vom Prüfkolben weg geschwenkt.
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4a und 4b zeigen eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 und Kontrollanzeige 8 mit eingestecktem zu prüfenden Rohrende 35 mit montiertem Schneidring 36, welcher untermontiert wurde. Die obere Linie der Indexmarkierung 22 ist nur teilweise im halbkreisförmigen Übermontagebereich 26 sichtbar und signalisiert eine Übermontage. In dieser Stellung ist die Hebelstange 13 leicht in Richtung zum Prüfkolben hin geschwenkt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in dem jeweiligen unabhängigen Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des jeweiligen unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für die jeweilige Erfindung zu verstehen.
