DE102010035222B4

DE102010035222B4 - Kupplung für die axiale Verbindung eines Antriebsgerätes mit einem Expanderkopf

Info

Publication number: DE102010035222B4
Application number: DE201010035222
Authority: DE
Inventors: Arnd Greding; Thoralf Krause; Knut Lindner
Original assignee: Rothenberger AG
Current assignee: Rothenberger AG
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2030-08-25
Also published as: DE102010035222A1

Abstract

Kupplung für die axiale Verbindung eines Antriebsgerätes (1) mit einem Expanderkopf (6), welcher zum Aufweiten von Rohren und Schläuchen dient und von einem Spreizdorn (5) betätigt wird, der konzentrisch von einem Gewinde für eine Führungskappe (9) umgeben ist, wobei die Führungskappe (9) mit Spreizbacken (7) versehen ist, die äußere Expanderflächen (18) und innere Steuerflächen (19) für das Einwirken des Spreizdorns (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite des Gewindes mindestens eine Anlagefläche (11) für das Hintergreifen von Halteelementen der Kupplung angeordnet ist, wobei a) das Antriebsgerät (1) auf dem Umfang des Spreizdorns (5) mit radial nach außen vorspringenden Gewindesektoren (10; 15) versehen ist, die auf ihrer Rückseite die Anlagefläche (11) für die Halteelemente der Führungskappe (9) aufweisen und dass b) die Führungskappe (9) auf ihrem inneren Umfang mit Flanschsektoren (12) versehen ist, welche die Halteelemente bilden und die Gewindesektoren (10; 15) des Antriebsgerätes (1) in montiertem Zustand...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für die axiale Verbindung eines Antriebsgerätes mit einem Expanderkopf, welcher zum Aufweiten von Rohren und Schläuchen dient und von einem Spreizdorn betätigt wird, der konzentrisch von einem Gewinde für eine Führungskappe umgeben ist, wobei die Führungskappe mit Spreizbacken versehen ist, die äußere Expanderflächen und innere Steuerflächen für das Einwirken des Spreizdorns aufweisen.
Derartige Kupplungen sind bekannt, dienen aber immer nur für das Ansetzen von Expanderköpfen entweder mit einem Innengewinde oder mit Bajonett-Elementen. Benötigt werden jedoch beim Einsatz auf Baustellen oder in Fertigungsbetrieben ganze Arsenale von teuren Expanderköpfen, je nachdem welche Durchmesser die Werkstücke besitzen und/oder, aus welchem Material mit welchem Dehnungsverhalten die Rohre oder Schläuche bestehen. Ein häufiger Wechsel der Expanderköpfe ist also unerlässlich, aber zeitraubend und ermüdend und führt zu hohen Kosten und Transportgewichten in Werkzeugkoffern.
Kupplungen für die axiale Verbindung eines Antriebsgerätes mit einem Expanderkopf mittels Schraubverbindungen sind aus der DE 10 2007 007 294 B3 , der DE 88 07 784 U1 , der DE 41 04 205 C1 , der DE 42 02 348 C1 , der DE 197 30 054 C1 sowie der DE 102 47 549 B3 bekannt. Aus der DE 102 47 549 B3 ist ferner ein Anbinden eines Expanderkopfes an das Antriebsgerät mittels einer Bajonett-Verbindung bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung anzugeben, durch die einheitliche Antriebsgeräte wahlweise mit Expanderköpfen verbindbar sind, die in der Führungskappe der Expanderbacken ein Innengewinde aufweisen, oder die mit Expanderköpfen verbindbar sind, die mit anderen Kopplungselementen versehen sind, die keine Drehung um mehrere Gewindegänge erforderlich machen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt mit einer Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner erfolgt die Lösung der Aufgabe mit einer Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Erfindungsgemäß dadurch, dass auf der Rückseite des Gewindes mindestens eine Anlagefläche für das Hintergreifen von Halteelementen der Kupplung angeordnet.
Dadurch wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst, nämlich eine Kupplung angegeben, durch die einheitliche Antriebsgeräte wahlweise mit herkömmlichen Expanderköpfen verbindbar sind, die in der Führungskappe der Expanderbacken ein Innengewinde aufweisen, die sehr wohl aber auch mit Expanderköpfen verbindbar sind, die mit anderen Kopplungselementen versehen sind, die keine Drehung um mehrere Gewindegänge erforderlich machen. Dadurch können bereits vorhandene Expanderköpfe eingesetzt werden, aber auch der Inhalt und das Gewicht von Werkzeugkoffern drastisch verringert werden. Durch einen Verzicht auf Schraubbewegungen um mehrere Gewindegänge werden der Zeitaufwand und Ermüdungserscheinungen verringert.
Nach dem Anspruch 1 ist es erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass

a) das Antriebsgerät auf dem Umfang des Spreizdorns mit radial nach außen vorspringenden Gewindesektoren versehen ist, die auf ihrer Rückseite die Anlagefläche für die Halteelemente aufweisen und dass
b) die Führungskappe auf ihrem inneren Umfang mit Flanschsektoren versehen ist, welche die Halteelemente bilden und die Gewindesektoren des Antriebsgeräts in montiertem Zustand der Führungskappe hintergreifen.

Nach dem Anspruch 2 ist es erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass
das Antriebsgerät als Halteelemente auf dem Umfang des Spreizdorns Rasthaken aufweist, die auf ihrem Außenumfang Gewindesektoren aufweisen und die hinter einen Ringflansch an der Führungskappe einschwenkbar sind.
Es ist im Zuge weiterer Ausgestaltungen der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn – entweder einzeln und/oder in Kombination:

• auf das Antriebsgerät wahlweise auch Führungskappen mit Innengewinde aufschraubbar sind,
• das Kupplungsteil des Antriebsgeräts hinter mindestens einem der Gewindesektoren einen Anschlag für die Begrenzung der Drehbewegung der Führungskappe besitzt,
• das Kupplungsteil des Antriebsgeräts auf seinem Umfang axial wirkende Druckstücke für die Klemmung der Flanschsektoren der Führungskappe besitzt,
• der Flanschrand der Führungskappe eine Kegelfläche aufweist, durch die die Rasthaken beim Aufsetzen der Führungskappe vorübergehend radial einwärts bewegbar sind,
• die Rasthaken durch zwei Führungsstifte mit jeweils einer Drucktaste verbunden sind, und wenn die Führungsstifte derart in Langlöchern geführt sind, dass sich die Gewindesektoren an den Rasthaken in ihren maximalen Außenstellungen zu einem gemeinsamen Gewinde ergänzen und/oder, wenn
• die Rasthaken radial nach außen hin durch Federn gespannt sind.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und deren Wirkungsweisen und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der 1 bis 9 näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Expansionsgeräts, bei dem das Antriebsgerät eine Handzange ist,
2 eine Seitenansicht eines Expanderkopfes,
3 eine stark vergrößerte Seitenansicht des Kupplungsbereichs aus dem Kästchen in 1,
4 eine Draufsicht auf den Expanderkopf gemäß 2 in axialer Richtung und von rechts nach links,
5 eine Draufsicht auf den Kupplungsbereich gemäß 3 in axialer Richtung und von links nach rechts,
6 einen Axialschnitt durch den Gegenstand von 3,
7 einen Axialschnitt durch einen Expanderkopf mit einem Satz von Expanderbacken und mit ihrer Führungskappe,
8 einen Axialschnitt durch ein Kupplungsteil für die Aufnahme des Expanderkopfes nach 7, und
9 eine axiale Draufsicht auf das Kupplungsteil nach 8.
Das Expansionsgerät nach 1 besitzt als Antriebsgerät 1 eine Handzange mit zwei Handhebeln 2 und 3, deren Bewegung in einem Gehäuse 4 in eine Axialbewegung eines Spreizdorns 5 umgesetzt wird. Die 2 zeigt in der Seitenansicht einen Expanderkopf 6 mit sechs Spreizbacken 7, die an ihren Führungsflanschen von einer Zugfeder 8 umgeben sind. Der Zusammenhalt und die Führung erfolgen durch eine Führungskappe 9.
Soweit dies die 1 und 2 betrifft, sind Antriebe für den Spreizdorn 5 und Führungskappen 9 mit Innengewinde Stand der Technik, und auch Bajonett-Kupplungen sind bekannt.
Die 3 zeigt einen wesentlichen Unterschied in Form von Gewindesektoren 10, deren Rückseite eine Anlagefläche 11 für das Hintergreifen von Haltelementen besitzt, was anhand der 4 bis 6 noch näher erläutert wird. Durch federnde Druckstücke 16 wird das Klemmverhalten optimiert.
Die 4 zeigt in der Draufsicht auf den Expanderkopf 6 gemäß 2 zunächst drei Flanschsektoren 12 und mit Abstand dahinter sechs mit den Spreizbacken 7 verbundene Flanschsektoren 13 mit Führungsstiften 14, durch die die Spreizbacken 7 an der Führungskappe 9 geführt sind.
Die 5 und 6 zeigen nun, dass der Spreizdorn 5 äquidistant von drei Gewindesektoren 15 umgeben ist, auf deren Rückseiten die bereits beschriebenen Anlageflächen 11 für die Flanschsektoren 12 angeordnet sind. Durch Ineinanderstecken und Verdrehen lässt sich der Expanderkopf 6 mit dem Antriebsgerät 1 lösbar verbinden, obwohl dieser Expanderkopf 6 kein Gewinde aufweist. Durch mindestens einen achsparallelen Anschlagbolzen 17 wird die Drehbewegung des Expanderkopfes 6 so begrenzt, dass sich die Flanschsektoren 12 und die Gewindesektoren 15 genau in einer Deckungslage befinden.
Die 7 bis 9 zeigen eine Variante der Kupplung nach den 1 bis 6. Der Expanderkopf 6 nach 7 kann ohne Verdrehen durch axiales Aufschieben und Einrasten mit dem Antriebsgerät 1 verbunden werden. Anhand von 7 sei noch die Funktionsweise von Expanderköpfen 6 erläutert: Die Spreizbacken 7 sind um eine gemeinsame Achse A herum gruppiert und tragen je eine äußere Expanderfläche 18 und eine innere Steuerfläche 19. Die Expanderflächen 18 bestehen zumindest überwiegend aus Teil-Zylinderflächen, deren Radius von Größe und Material der Werkstücke abhängig ist, was bereits bekannt ist. Die Steuerflächen 19 sind zumindest in einer Stellung des Spreizdorns 5 komplementär zu dessen Oberfläche, was gleichfalls bereits bekannt ist (siehe die 3 und 6).
Die Führungskappe 9 besitzt in diesem Falle einen umlaufenden Flanschrand 20 mit einer inneren Kegelfläche 21. Die maßstabsgleiche 8 zeigt einen Axialschnitt durch ein Kupplungsteil 22, welches über ein Gewinde 23 mit einem Antriebsgerät 1 verbindbar ist. Das Kupplungsteil 22 besitzt einen umlaufenden Flansch 24 in dem radial bewegliche Rasthaken 25 gelagert sind. Diese besitzen wiederum Gewindesektoren 26, die über achsparallele Führungsstifte 27 mit je einer Drucktaste 28 verbunden sind. Die in 8 gezeigte Stellung wird durch hier nicht gezeigte Spannfedern gehalten. Es ergibt sich bereits aus einer Zusammenschau der 7 und 8, dass die Gewindesektoren 26 beim axialen Zusammenschieben hinter dem Flanschrand 20 einrasten, durch radialen Druck auf die Drucktasten 28 aber auch wieder entriegelt werden können. In der Stellung nach den 8 und 9 können auf die Gewindesektoren 26 wahlweise aber auch die herkömmlichen Expanderköpfe mit Innengewinde in den Führungskappen aufgeschraubt werden.
Die 9 zeigt noch, dass auf dem Umfang des Kupplungsteils 22 drei Gewindesektoren 26 angeordnet sind. Für die Bewegung der Führungsstifte 27 sind in dem Flansch 24 paarweise parallel Langlöcher 29 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsgerät
2: Handhebel
3: Handhebel
4: Gehäuse
5: Spreizdorn
6: Expanderkopf
7: Spreizbacken
8: Zugfeder
9: Führungskappe
10: Gewindesektoren
11: Anlagefläche
12: Flanschsektoren
13: Flanschsektoren
14: Führungsstifte
15: Gewindesektoren
16: Druckstücke
17: Anschlagbolzen
18: Expanderflächen
19: Steuerflächen
20: Flanschrand
21: Kegelfäche
22: Kupplungsteil
23: Gewinde
24: Flansch
25: Rasthaken
26: Gewindesektoren
27: Führungsstifte
28: Drucktasten
29: Langlöcher
A: Achse

Claims

Kupplung für die axiale Verbindung eines Antriebsgerätes (1) mit einem Expanderkopf (6), welcher zum Aufweiten von Rohren und Schläuchen dient und von einem Spreizdorn (5) betätigt wird, der konzentrisch von einem Gewinde für eine Führungskappe (9) umgeben ist, wobei die Führungskappe (9) mit Spreizbacken (7) versehen ist, die äußere Expanderflächen (18) und innere Steuerflächen (19) für das Einwirken des Spreizdorns (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite des Gewindes mindestens eine Anlagefläche (11) für das Hintergreifen von Halteelementen der Kupplung angeordnet ist, wobei a) das Antriebsgerät (1) auf dem Umfang des Spreizdorns (5) mit radial nach außen vorspringenden Gewindesektoren (10; 15) versehen ist, die auf ihrer Rückseite die Anlagefläche (11) für die Halteelemente der Führungskappe (9) aufweisen und dass b) die Führungskappe (9) auf ihrem inneren Umfang mit Flanschsektoren (12) versehen ist, welche die Halteelemente bilden und die Gewindesektoren (10; 15) des Antriebsgerätes (1) in montiertem Zustand der Führungskappe (9) hintergreifen.
Kupplung für die axiale Verbindung eines Antriebsgerätes (1) mit einem Expanderkopf (6), welcher zum Aufweiten von Rohren und Schläuchen dient und von einem Spreizdorn (5) betätigt wird, der konzentrisch von einem Gewinde für eine Führungskappe (9) umgeben ist, wobei die Führungskappe (9) mit Spreizbacken (7) versehen ist, die äußere Expanderflächen (18) und innere Steuerflächen (19) für das Einwirken des Spreizdorns (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite des Gewindes mindestens eine Anlagefläche für das Hintergreifen von Halteelementen der Kupplung angeordnet ist, wobei das Antriebsgerät (1) als Halteelemente auf dem Umfang des Spreizdorns (5) Rasthaken (25) aufweist, die auf ihrem Außenumfang Gewindesektoren (26) aufweisen und die hinter einen Ringflansch (20) an der Führungskappe (9) einschwenkbar sind.
Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Antriebsgerät (1) wahlweise auch Führungskappen mit Innengewinde aufschraubbar sind.
Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil des Antriebsgeräts (1) hinter mindestens einem der Gewindesektoren (10, 15) einen Anschlag (17) für die Begrenzung der Drehbewegung der Führungskappe (9) besitzt.
Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil des Antriebsgeräts (1) auf seinem Umfang axial wirkende Druckstücke (16) für die Klemmung der Flanschsektoren (12) der Führungskappe (9) besitzt.
Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschrand (20) der Führungskappe (9) eine Kegelfläche (21) aufweist, durch die die Rasthaken (25) beim Aufsetzen der Führungskappe (9) vorübergehend radial einwärts bewegbar sind.
Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthaken (25) durch zwei Führungsstifte (27) mit jeweils einer Drucktaste (28) verbunden sind, und dass die Führungsstifte (27) derart in Langlöchern (29) geführt sind, dass sich die Gewindesektoren (26) an den Rasthaken (25) in ihren maximalen Außenstellungen zu einem gemeinsamen Gewinde ergänzen.
Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthaken (25) radial nach außen hin durch Federn gespannt sind.