DE102016012867A1

DE102016012867A1 - Vorrichtung zur Verbindung eines Rohrs mit einem ansteckbaren Steckkörper

Info

Publication number: DE102016012867A1
Application number: DE102016012867.4A
Authority: DE
Inventors: Dieter Körber
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2036-10-29
Also published as: DE102016012867B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines Rohrs, insbesondere eines Kunststoffrohrs, mit einem ansteckbaren Steckkörper, mit einer Spanneinrichtung, mittels der das Rohr einspannbar ist, wobei die Spanneinrichtung zwei Spannelemente aufweist, die zum Einspannen des Rohrs in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr bringbar sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Spannelemente, vorzugsweise jedes Spannelement, einen in unterschiedlichen Drehpositionen relativ zu einem Stützkörper des Spannelements anordenbaren, insbesondere in unterschiedlichen Drehpositionen an dem Stützkörper festlegbaren, Spannflächenkörper aufweist, dass der Spannflächenkörper mehrere, insbesondere in einer definierten Umfangsrichtung voneinander beabstandete und/oder aneinander angrenzende, Spannflächen aufweist, dass eine erste Spannfläche derart angeordnet ist, dass der Spannflächenkörper, sofern er in einer ersten definierten Drehposition relativ zu dem Stützkörper angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs mit der ersten Spannfläche in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr bringbar ist, und dass eine zweite Spannfläche derart angeordnet ist, dass der Spannflächenkörper, sofern er in einer zweiten definierten Drehposition relativ zu dem Grundkörper angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs mit der zweiten Spannfläche in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr bringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines Rohrs, insbesondere eines Kunststoffrohrs, mit einem ansteckbaren Steckkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung nach Patentanspruch 15.
Es sind Vorrichtungen bzw. Anlagen bekannt, mittels denen Rohre mit einem an das Rohr ansteckbaren Steckkörper, beispielsweise mit einem Adapter, mit einem Leitungsverbinder oder mit einem Verteiler, verbunden werden können. Über den Steckkörper kann das Rohr dann beispielsweise in einen Fluidkreislauf, beispielsweise in den Ölkreislauf einer Brennkraftmaschine oder in den Kältemittelkreislauf einer Fahrzeug-Klimaanlage, eingebaut werden. Die Vorrichtung weist dabei zwei Spannelemente auf, die zum Einspannen des Rohrs jeweils mit einer konkav gekrümmten Spannfläche in flächige Anlage mit dem Rohr gebracht werden.
Insbesondere in der Fahrzeugtechnik ist es häufig erforderlich, den Verlauf eines einzubauenden Rohrs bzw. Rohrelements an andere Komponenten, beispielsweise an Komponenten einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs, anzupassen, um insgesamt einen kompakten Aufbau realisieren zu können. Um den Rohrverlauf einfach einstellen zu können bzw. um das Rohr einfach biegen zu können, werden die Rohre häufig aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus Polyamid, gefertigt, das durch Thermoumformen dauerhaft und einfach in die gewünschte Form gebracht werden kann.
Zur Erhöhung der Gestaltungsfreiheit bei dieser Einstellung des Rohrverlaufs ist es vorteilhaft, wenn die Spannflächen der erwähnten Spanneinrichtung in Längsrichtung möglichst kurz ausgebildet sind. Dadurch ist auch der beim Einspannen eines Rohrs in Anlage mit den Spannflächen kommende Abschnitt des Rohrs kürzer, so dass die frei biegbaren Abschnitte des Rohrs größer werden.
Um die Spannflächen der Spanneinrichtung möglichst kurz auszubilden und gleichzeitig einem Verrutschen eines eingespannten Rohres entgegenzuwirken, ist es weiter bekannt, die Spannflächen mit einer Antirutsch-Beschichtung zu versehen, mittels der die Reibung zwischen den Spannflächen und dem eingespannten Rohr erhöht wird. Diese Spannflächen-Beschichtung verschleißt nach einer bestimmten Anzahl an Verbindungsschritten, bei denen jeweils ein Rohr eingespannt und ein Steckkörper an das eingespannte Rohr angesteckt wird, so dass es dann zu einem Verrutschen der eingespannten Rohre kommen kann. Bei der Spanneinrichtung gemäß dem Stand der Technik ist es bei einem Verschleiß der Spannflächen-Beschichtung eines Spannelements unmittelbar erforderlich, das Spannelement komplett auszutauschen oder die Spannfläche des Spannelements neu zu beschichten. Dies ist jedoch aufwendig und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Verbindung eines Rohrs, insbesondere eines Kunststoffrohrs, mit einem ansteckbaren Steckkörper sowie ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung bereitzustellen, mittels denen auf besonders einfache und effektive Weise eine hohe Anzahl an Rohren mit Steckkörpern verbunden werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß Patentanspruch 1 wird eine Vorrichtung zur Verbindung eines, insbesondere einen definierten Außendurchmesser aufweisenden, Rohrs, insbesondere eines Kunststoffrohrs, mit einem ansteckbaren Steckkörper vorgeschlagen, mit einer Spanneinrichtung, mittels der das Rohr eingespannt werden kann, wobei die Spanneinrichtung zwei Spannelemente aufweist, die zum Einspannen des Rohrs in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr gebracht werden können. Erfindungsgemäß weist wenigstens eines der Spannelemente, vorzugsweise jedes Spannelement, einen in unterschiedlichen Drehpositionen relativ zu einem Stützkörper des Spannelements anordenbaren, insbesondere in unterschiedlichen Drehpositionen an dem Stützkörper, festlegbaren Spannflächenkörper auf. Dieser Spannflächenkörper weist mehrere, insbesondere in einer definierten Umfangsrichtung voneinander beabstandete und/oder aneinander angrenzende, Spannflächen auf. Eine erste Spannfläche ist dabei derart an dem Spannflächenkörper angeordnet, dass der Spannflächenkörper, sofern er in einer ersten definierten Drehposition relativ zu dem Stützkörper angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs mit der ersten Spannfläche in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr gebracht werden kann. Eine zweite Spannfläche ist derart an dem Spannflächenkörper angeordnet, dass der Spannflächenkörper, sofern in einer zweiten definierten Drehposition relativ zu dem Grundkörper angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs mit der zweiten Spannfläche in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr gebracht werden kann.
Auf diese Weise können einfach und effektiv bzw. kostengünstig eine hohe Anzahl an Rohren mit ansteckbaren Steckkörpern verbunden werden, da nun wenigstens eines der Spannelemente den Spannflächenkörper mit mehreren verwendbaren Spannflächen aufweist. Sofern dann beispielsweise die erste Spannfläche des Spannflächenkörpers verschlissen ist, muss lediglich der Spannflächenkörper von der ersten Drehposition in die zweite Drehposition gebracht werden, um einem Verrutschen eines eingespannten Rohrs entgegenzuwirken. Ein aufwendiger Austausch des ganzen Spannelements oder ein aufwendiges Neubeschichten einer einzigen verschlissenen Spannfläche ist hier dann nicht erforderlich. Sofern alle Spannflächen des Spannflächenkörpers verschlissen sind, kann der Spannflächenkörper ausgetauscht oder mit allen Spannflächen neu beschichtet werden. Das Austauschen des Spannflächenkörpers ist dabei besonders einfach, da hierzu nicht das gesamte Spannelement, sondern nur der Spannflächenkörper demontiert werden muss. Zudem kann der Spannflächenkörper auch besonders einfach beschichtet und entschichtet werden, da der Spannflächenkörper kompakt gestaltet und mit einfach zugänglichen Spannflächen versehen werden kann. Dadurch kann auch eine besonders hohe Qualität einer Spannflächen-Beschichtung erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine dritte Spannfläche des Spannflächenkörpers derart an dem Spannflächenkörper angeordnet, dass der Spannflächenkörper, sofern er in einer dritten definierten Drehposition relativ zu dem Grundkörper angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs mit der dritten Spannfläche in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr bringbar ist. Dadurch kann eine besonders hohe Anzahl an Rohren mit ansteckbaren Steckkörpern verbunden werden, ohne den Spannflächenkörper austauschen oder neu beschichten zu müssen.
Besonders bevorzugt ist eine vierte Spannfläche des Spannflächenkörpers derart an dem Spannflächenkörper angeordnet, dass der Spannkörper, sofern er in einer vierten Drehposition relativ zu dem Grundkörper angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs mit der vierten Spannfläche in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr bringbar ist. Dadurch ist der Spannflächenkörper besonders funktionsoptimiert ausgebildet und es können noch mehr Rohre mit ansteckbaren Steckkörpern verbunden werden, ohne den Spannflächenkörper austauschen oder neu beschichten zu müssen.
In einer bevorzugten konkreten Ausgestaltung ist der Spannflächenkörper im Wesentlichen blockförmig und/oder quaderförmig ausgebildet, um den Spannflächenkörper einfach und funktionsoptimiert zu gestalten. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Spannflächenkörper im Wesentlichen würfelförmig ausgebildet ist.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn an mehreren Quaderseiten des quaderförmigen Spannflächenkörpers, insbesondere an vier Quaderseiten des quaderförmigen Spannflächenkörpers, jeweils eine Spannfläche ausgebildet ist, um den Spannflächenkörper funktionsoptimiert zu gestalten. Weiter bevorzugt sind wenigstens zwei Außenmaße des quaderförmigen Spannflächenkörpers, insbesondere wenigstens die Breite und die Höhe des quaderförmigen Spannflächenkörper, identisch, um den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu vereinfachen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die Spannflächen jeweils eine bogenförmige, insbesondere konkav gekrümmte und/oder im Wesentlichen halbkreisförmige, Querschnittskontur auf, um die Spannflächen einfach und effektiv auszubilden.
Bevorzugt ist es dabei, wenn die Querschnittskonturen aller Spannflächen einen im Wesentlichen identischen Verlauf aufweisen, um eine Vielzahl von einen gleichen Außendurchmesser aufweisenden Rohren auf identische Weise einspannen zu können. Weiter bevorzugt sind die Querschnittskonturen aller Spannflächen mit einem gleichen definierten Krümmungsradius konkav verlaufend ausgebildet, so dass jede Spannfläche diesen definierten Krümmungsradius aufweist. Bevorzugt entspricht dieser definierte Krümmungsradius der Spannflächen dabei im Wesentlichen dem Außenradius der einspannbaren, einen definierten Außendurchmesser aufweisenden Rohre.
Weiter bevorzugt ist der Querschnitt des Spannflächenkörpers in einer definierten Richtung konstant, um den Spannflächenkörper einfach und funktionsoptimiert auszubilden. Bevorzugt bildet diese definierte Richtung dabei die Längsrichtung des quaderförmigen Spannflächenkörpers aus. Alternativ könnten auch nur die Querschnittskonturen aller Spannflächen in einer definierten Richtung konstant sein.
In einer bevorzugten konkreten Ausgestaltung weist der Stützkörper einen Aufnahmeraum auf, in dem der, insbesondere in einer definierten Drehposition relativ zu dem Stützkörper angeordnete, Spannflächenkörper zumindest teilweise angeordnet bzw. aufgenommen ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der in dem Aufnahmeraum angeordnete Spannflächenkörper in der Spannstellung der Spanneinrichtung in, insbesondere flächige, Anlage mit einem Stützwandbereich des Stützkörpers oder eines in den Aufnahmeraum eingesetzten, insbesondere plattenförmigen, Abstandhalteelements ist, der den Spannflächenkörper in Hochachsenrichtung bzw. in Spannrichtung abstützt. Über diesen Stützwandbereich kann der Spannflächenkörper effektiv abgestützt und eine definierte Spannkraft auf ein eingespanntes Rohr aufgebracht werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn in der Spannstellung der Spanneinrichtung der an dem Stützwandbereich anliegende Spannflächenkörper mit einem definierten Überstand von dem Aufnahmeraum heraus- und von dem Stützkörper abragt, dergestalt, dass der Spannflächenkörper in, insbesondere flächige, Anlage mit dem anderen Spannelement, insbesondere mit dem Spannflächenkörper des anderen Spannelements, ist. Dadurch ist der Spannflächenkörper in der Spannstellung der Spanneinrichtung auf Stoß mit dem anderen Spannelement bzw. mit dem Spannflächenkörper des anderen Spannelements, wodurch besonders zuverlässig sichergestellt wird, dass eine definierte Spannkraft auf ein eingespanntes Rohr aufgebracht wird.
Weiter bevorzugt bilden den Aufnahmeraum begrenzende Wandbereiche des Stützkörpers eine Führung aus, mittels der der zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum angeordnete Spannflächenkörper quer zur Hochachsenrichtung geführt ist, insbesondere dergestalt, dass eine Verlagerung des Spannflächenkörpers quer zur Hochachsenrichtung der Spanneinrichtung und/oder eine Verdrehung des Spannflächenkörpers relativ zu dem Stützkörper verhindert ist. Mittels einer derartigen Führung wird zuverlässig sichergestellt, dass der Spannflächenkörper in der Spannstellung der Spanneinrichtung in der gewünschten Position relativ zu dem Stützkörper angeordnet ist.
Zweckmäßig kann der Spannflächenkörper mittels wenigstens eines Befestigungsmittels lösbar an dem Stützkörper festgelegt werden. Bevorzugt ist es dabei, wenn der in dem Aufnahmeraum angeordnete Spannflächenkörper mittels einer einzigen lösbaren Schraubverbindung an dem Stützkörper festgelegt werden kann. So kann der Spannflächenkörper einfach und zuverlässig an dem Stützkörper festgelegt und gleichzeitig auch wieder einfach von dem Stützkörper gelöst werden.
In einer bevorzugten konkreten Ausgestaltung ist ein erstes Spannelement der Spanneinrichtung ortsfest festgelegt. Ein zweites Spannelement der Spanneinrichtung ist dann an einer, insbesondere manuell betätigbaren, Verlagerungseinrichtung festgelegt, mittels der das zweite Spannelement von einer Ruhestellung in eine Spannstellung und umgekehrt verlagert werden kann. Alternativ zur manuellen Betätigung könnte die Verlagerungseinrichtung aber auch mit einer, insbesondere pneumatischen oder hydraulischen, Antriebseinrichtung verlagert werden.
Weiter bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein relativ zu der Spanneinrichtung, insbesondere linear, verlagerbares Schlittenelement mit einer Aufnahme für den Steckkörper auf. Mittels eines derartigen Schlittenelements kann ein aufgenommener Steckkörper einfach und effektiv mit einem mittels der Spanneinrichtung eingespannten Rohr verbunden werden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das Schlittenelement mittels einer, insbesondere pneumatischen, Antriebseinrichtung relativ zu der Spanneinrichtung verlagert werden kann.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn die Spannflächen des Spannflächenkörpers zur Erhöhung der Reibung zwischen der Spannfläche und einem eingespannten Rohr mit einer Antirutsch-Beschichtung beschichtet sind. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial eine Wolfram-Kobalt-Basis aufweist.
Weiter bevorzugt ist zumindest einem Teil der mehreren Spannflächen eine Markierung, insbesondere wenigstens ein Markierungspunkt und/oder eine Spannflächen-Nummerierung, zugeordnet, mittels der die Spannflächen des Spannflächenkörpers voneinander unterschieden werden können.
Zur Lösung der bereits genannten Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung beansprucht. Dabei wird zunächst der Spannflächenkörper in der ersten Drehposition relativ zu dem Stützkörper angeordnet. Anschließend werden eine Vielzahl von Verbindungsschritten durchgeführt, bei denen jeweils ein, einen definierten Außendurchmesser aufweisendes Rohr mittels der Spanneinrichtung eingespannt und ein Steckkörper an das eingespannte Rohr angesteckt wird. Im Folgenden wird dann, insbesondere wenn die erste Spannfläche wenigstens ein Verschleißkriterium nicht erfüllt, der Spannflächenkörper in der zweiten Drehposition relativ zu dem Stützkörper angeordnet. Schließlich werden dann wieder eine Vielzahl der Verbindungsschritte durchgeführt. Das wenigstens eine Verschleißkriterium kann dabei beispielsweise dadurch gebildet sein, dass bei einem Anstecken des Steckkörpers ein eingespanntes Rohr um ein definiertes Maß relativ zu der Spanneinrichtung verrutscht.
Die sich durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung ergebenden Vorteile sind identisch mit den bereits gewürdigten Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass diese an dieser Stelle nicht wiederholt werden.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen lediglich beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:

1 in einer Seitenansicht einen an ein Rohr ansteckbaren Steckkörper;
2 ein Rohr mit einem definiert eingestellten Axialverlauf;
3 eine schematische Darstellung, aus der der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorgeht;
4 in einer perspektivischen Darstellung eine Spanneinrichtung der Vorrichtung;
5 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus 4;
6 in einer Ansicht von vorne ein Spannflächenelement der Spanneinrichtung;
7 in einer perspektivischen Darstellung ein Stützkörper der Vorrichtung; und
8 in einer Darstellung gemäß 7 ein Spannelement gemäß dem Stand der Technik.

In 1 ist ein hier beispielhaft als Adapter ausgebildeter Steckkörper 1 gezeigt, der an ein in 2 gezeigtes Rohr 3 angesteckt werden kann. Der Adapter 1 ist hier beispielhaft L-förmig ausgebildet und bildet so eine 90°-Fluidumlenkung aus. An einem L-Schenkel 4 weist der Adapter 1 einen Steckabschnitt 5 auf, mit dem der Adapter 1 in das Rohr 3 eingesteckt werden kann. Alternativ wäre es aber auch denkbar, dass der Adapter 1 außen auf das Rohr 3 aufgesteckt wird.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das einen definierten Außendurchmesser aufweisende Rohr 3 hier mehrfach gebogen, wobei ein Endbereich 7 des Rohrs 3, an dem der Adapter 1 in das Rohr 3 eingesteckt wird, geradlinig verlaufend ausgebildet sind. Durch diesen geradlinigen Verlauf des Rohr-Endbereichs 7 wird sichergestellt, dass das Rohr 3 mit einer Spanneinrichtung 9 (3) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 (3) zur Verbindung des Rohrs 3 mit dem Adapter 1 eingespannt werden kann.
In 3 ist der Aufbau der Vorrichtung 10 schematisch gezeigt. Die Spanneinrichtung 9 der Vorrichtung 10 weist ein erstes Spannelement 11 auf, das hier beispielhaft ortsfest festgelegt ist. Zudem weist die Spanneinrichtung 9 ein zweites Spannelement 13 auf, das starr bzw. unbeweglich an einer hier schematisch angedeuteten Verlagerungseinrichtung 15 festgelegt ist, mittels der das zweite Spannelement 13 von einer Ruhestellung in eine in 3 gezeigte Spannstellung und umgekehrt verlagert werden kann. In 3 ist hier zudem das Rohr 3 mittels der Spanneinrichtung 9 eingespannt. Dabei befindet sich jedes Spannelement 11, 13 in flächiger Anlage mit dem Endbereich 7 des eingespannten Rohrs 3.
Gemäß 3 weist die Vorrichtung 2 hier weiter auch ein in Längsachsenrichtung x der Vorrichtung 10 relativ zu der Spanneinrichtung 9 linear verlagerbares Schlittenelement 17 auf, an dem der Adapter 1 festgelegt werden kann. Das Schlittenelement 17 kann dabei beispielsweise mit einer pneumatischen Antriebseinrichtung relativ zu der Spanneinrichtung 9 linear verlagert werden. Zur Festlegung des Adapters 1 weist das Schlittenelement 17 hier eine Aufnahme bzw. eine Ausnehmung 19 auf, in der der Adapter 1 mit seinem anderen L-Schenkel 21 angeordnet werden kann.
Zum Verbinden des Adapters 1 mit dem Rohr 3 wird zunächst das Rohr 3 mittels der Spanneinrichtung 9 eingespannt und der Adapter 1 an dem Schlittenelement 17 festgelegt. Anschließend wird der Adapter 1 mittels des Schlittenelements 17 in Steckrichtung R_S in Richtung auf die Spanneinrichtung 9 und somit auch in Richtung auf das eingespannte Ende 7 des Rohrs 3 verlagert, so dass der Adapter 1 mit seinem Steckabschnitt 5 in das Rohr 3 eingesteckt wird. Anschließend wird das Schlittenelement 17 dann wieder entgegen der Steckrichtung R_S von der Spanneinrichtung wegverlagert, wobei sich hier dann der Adapter 1 von dem Schlittenelement 17 löst. Schließlich wird dann noch die Einspannung der Rohrs 3 durch die Spanneinrichtung 9 gelöst.
In 4 ist die Spanneinrichtung 9 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Gemäß 4 weist das erste Spannelement 11 der Spanneinrichtung 9 einen Stützkörper 22 auf, der hier mittels mehrerer Positionierungsstifte 23 und mehrerer Schrauben 25 ortsfest festgelegt werden kann. Mittels des Stützkörpers 22 wird in der Spannstellung der Spanneinrichtung 9 ein hier beispielhaft vier Spannflächen 26a, 26b, 26c, 26d (5) aufweisender Spannflächenkörper 27 des Spannelements 11 in Hochachsenrichtung z der Vorrichtung 10 nach unten abgestützt. Das zweite Spannelement 13 der Spanneinrichtung 9 weist hier einen lösbar mit einem Stützkörper 28 des Spannelements 13 verbundenen Aufnahmekörper 29 auf, der eine Aufnahme für die Verlagerungseinrichtung 15 ausbildet. Der Stützkörper 28 und der Aufnahmekörper 29 sind hier beispielhaft mittels zwei Schraubverbindungen 30 lösbar miteinander verbunden. Mittels des Stützkörpers 28 wird ein hier ebenfalls vier Spannflächen 31a, 31b, 31c, 31d (5) aufweisender Spannflächenkörper 33 des Spannelements 13 in der Spannstellung der Spanneinrichtung 9 in Hochachsenrichtung z nach oben abgestützt.
Zum Einspannen eines Rohrs mittels der Spanneinrichtung 9 werden hier der Spannflächenkörper 27 mit einer der Spannflächen 26a,b,c,d und der Spannflächenkörper 33 mit einer der Spannflächen 31a,b,c,d in flächige Anlage mit dem einzuspannenden Rohr gebracht. Die Spannflächen 26, 31 sind dabei bevorzugt mit einer Antirutsch-Beschichtung beschichtet, um ein Verrutschen eines eingespannten Rohrs in Längsachsenrichtung x verhindern. Alternativ oder zusätzlich könnten die Spannflächen 26, 31 hierzu auch mit einer definierten Aufrauhstruktur versehen sein.
Jeder Spannflächenkörper 27, 33 ist hier im Wesentlichen würfelförmig ausgebildet. Die Spannflächen 26, 31 des jeweiligen Spannflächenkörpers 27, 33 sind hier zudem in einer definierten Umfangsrichtung U (6) verteilt und voneinander beabstandet angeordnet. Dabei ist hier an vier Würfelseiten 35 (6) des jeweiligen Spannflächenkörpers 27, 33 jeweils eine Spannfläche 26, 31 angeordnet.
Des Weiteren sind die Spannflächen 26, 31 hier konturangepasst zu einer radial äußeren Oberfläche der mittels der Spanneinrichtung 9 einspannbaren Rohre ausgebildet. Die Spannflächen 26, 31 des jeweiligen Spannflächenkörpers 27, 33 weisen hier dabei jeweils eine konkav gekrümmte, im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittskontur auf. Gemäß 6 sind die Querschnittskonturen der Spannflächen 26, 31 hier zudem mit einem identischen definierten Krümmungsradius r konkav verlaufend ausgebildet und weisen hier auch insgesamt einen im Wesentlichen identischen Verlauf auf. Der Krümmungsradius r der Spannflächen 26, 31 ist hier dabei identisch mit dem Außenradius der mittels der Spanneinrichtung einspannbaren Rohre. Beispielsweise kann der Krümmungsradius r der Spannflächen 26, 31 hier 10mm betragen, wenn die einspannbaren Rohre einen Außenradius von 10mm aufweisen. Des Weiteren weisen die montierten Spannflächenkörper 26, 31 hier in Längsachsenrichtung x der Vorrichtung 10 im Wesentlichen einen konstanten Querschnitt auf. Zudem sind die Spannflächenkörper 27, 33 hier auch identisch ausgebildet.
Weiter kann hier der Spannflächenkörper 27 in vier unterschiedlichen Drehpositionen lösbar an dem Stützkörper 22 festgelegt werden. In einer in 5 gezeigten ersten Drehposition des Spannflächenkörpers 27 ist hier dabei die erste Spannfläche 26a des Spannflächenkörpers 27 dem zweiten Spannelement 13 zugewandt. Somit wird hier beim Einspannen eines Rohrs der Spannflächenkörper 27 mit der ersten Spannfläche 26a in flächige, Anlage mit dem Rohr gebracht. In einer zweiten Drehposition des Spannflächenkörpers 27 ist die zweite Spannfläche 26b dem zweiten Spannelement 13 zugewandt, so dass der Spannflächenkörper 27 beim Einspannen eines Rohrs hier mit der zweiten Spannfläche 26b in flächige Anlage mit dem Rohr gebracht wird. In einer dritten Drehposition wird der Spannflächenkörper 27 beim Einspannen eines Rohrs mit der dritten Spannfläche 26c in flächige Anlage mit dem Rohr gebracht. In einer vierten Drehposition wird der Spannflächenkörper 27 beim Einspannen eines Rohrs mit der vierten Spannfläche 26d in flächige Anlage mit dem Rohr gebracht.
Zudem kann hier auch der Spannflächenkörper 33 in vier unterschiedlichen Drehpositionen lösbar an dem Stützkörper 28 festgelegt werden. In einer in 5 gezeigten ersten Drehposition des Spannflächenkörpers 33 ist hier dabei die erste Spannfläche 31a dem ersten Spannelement 11 zugewandt. Somit wird hier beim Einspannen eines Rohrs der Spannflächenkörper 33 mit der ersten Spannfläche 31a in flächige, Anlage mit dem Rohr gebracht. In einer zweiten Drehposition des Spannflächenkörpers 33 ist die zweite Spannfläche 31b dem zweiten Spannelement 13 zugewandt, so dass der Spannflächenkörper 33 beim Einspannen des Rohrs mit der zweiten Spannfläche 31b in flächige Anlage mit dem Rohr gebracht wird. In einer dritten Drehposition wird der Spannflächenkörper 33 beim Einspannen eines Rohrs mit der dritten Spannfläche 31c in flächige Anlage mit dem Rohr gebracht. In einer vierten Drehposition wird der Spannflächenkörper 33 beim Einspannen eines Rohrs mit der vierten Spannfläche 31d in flächige Anlage mit dem Rohr gebracht.
Durch die mehreren verwendbaren Spannflächen des jeweiligen Spannflächenkörpers 27, 33 kann mittels der Vorrichtung 10 eine besonders hohe Anzahl an Rohren mit ansteckbaren Steckkörpern verbunden werden, da die Spannflächenkörper 27, 33 erst ausgetauscht oder neu beschichtet werden müssen, wenn alle Spannflächen der Spannflächenkörper 27, 33 verschlissen bzw. abgenutzt sind.
Wie aus 6 hervorgeht, ist den Spannflächen 26a,b,c des Spannflächenkörpers 27 hier jeweils eine Markierung 37a,b,c zugeordnet. Diese Markierungen 37,a,b,c bilden eine Spannflächen-Nummerierung aus, mittels der die Spannflächen 26 des Spannflächenkörpers 27 voneinander unterschieden werden können. Konkret sind diese Markierungen 37,a,b,c hier jeweils durch eine definierte Anzahl an durch Ausnehmungen gebildete Markierungspunkten gebildet. Zudem sind die Markierungen 37,a,b,c hier an einer im montierten Zustand des Spannflächenkörpers 27 in Längsachsenrichtung x vorderen Würfelseite 38 des Spannflächenkörpers 27 angebracht. Diese Würfelseite 38 ist im monierten Zustand des Spannflächenkörpers 27 äußerlich sichtbar. Der Spannflächenkörper 33 weist ebenfalls derartige Markierungen auf.
Wie in 5 weiter gezeigt ist, ist der an dem Stützkörper 22 festgelegte Spannflächenkörper 27 des in Hochachsenrichtung z unteren Spannelements 11 in einem nach oben offenen, hier beispielhaft im Wesentlichen quaderförmigen, Aufnahmeraum 40 des Stützkörpers 22 angeordnet und mittels einer in 5 schematisch angedeuteten einzigen Schraubverbindung 39 lösbar mit dem Stützkörper 22 des Spannelementes 11 verbunden. Eine Schraube dieser Schraubverbindung 39 ist hier dabei mit einem definierten Spaltabstand durch eine, in Längsachsenrichtung x durchgängig durch eine hintere Wand 44 des Stützkörpers 22 verlaufende Ausnehmung 42 (7) geführt und mit dem Spannflächenkörper 27 verschraubt. Hierzu weist der Spannflächenkörper 27 hier beispielhaft eine in Längsachsenrichtung x verlaufende, durchgängige Gewindebohrung 41 auf. Diese Gewindebohrung 41 ist hier im Querschnitt quer zur Längsachsenrichtung x gesehen, zentral an dem montierten Spannflächenkörper 27 angeordnet. Um den Spannflächenkörper 27 in einer anderen Drehposition an dem Stützkörper 22 festzulegen, muss hier daher lediglich die Schraubverbindung 39 gelöst und der Spannflächenkörper 27 aus dem Aufnahmeraum 40 herausgenommen werden. Dann kann der Spannflächenkörper 27 in der anderen Drehposition angeordnet und wieder in den Aufnahmeraum 40 eingeführt werden. Schließlich kann dann wieder die Schraubverbindung 39 hergestellt werden.
Des Weiteren bilden den Aufnahmeraum 40 in Querachsenrichtung y begrenzende Wandbereiche 43 sowie den Aufnahmeraum in Längsachsenrichtung x begrenzende Wandbereiche 45 des Stützkörpers 22 hier eine Führung für den Spannflächenkörper 27 aus, mittels der eine Verlagerung des in dem Aufnahmeraum 40 angeordneten Spannflächenkörpers 27 in Längsachsenrichtung x und in Querachsenrichtung y sowie eine Verdrehung des in dem Aufnahmeraum 40 angeordneten Spannflächenkörpers 27 relativ zu dem Stützkörper 27 verhindert ist.
Wie aus 5 weiter hervorgeht, ist der an dem Stützkörper 28 festgelegte Spannflächenkörper 33 des in Hochachsenrichtung z oberen Spannelements 13 in einem nach unten offenen, hier ebenfalls im Wesentlichen quaderförmigen, Aufnahmeraum 53 des Stützkörpers 28 angeordnet und auf identische Weise wie der Spannflächenkörper 27 mittels einer einzigen Schraubverbindung 57 an dem Stützkörper 28 festgelegt. Zudem ist der Aufnahmeraum 53 hier ebenfalls derart konturangepasst zu dem würfelförmigen Spannflächenkörper 33 ausgebildet, dass eine Verlagerung des in dem Aufnahmeraum 53 angeordneten Spannflächenkörpers 33 relativ zu dem Stützkörper 28 in Längsachsenrichtung x und in Querachsenrichtung y sowie eine Verdrehung des in den Aufnahmeraum 53 angeordneten Spannflächenkörpers 35 relativ zu dem Stützkörper 28 verhindert ist.
In der in 5 gezeigten Spannstellung der Spanneinrichtung 9 ist hier weiter der Spannflächenkörper 27 des unteren Spannelements 11 in flächiger Anlage mit einem den Aufnahmeraum 40 nach unten begrenzenden Stützwandbereich 59 des Stützkörpers 22, der den Spannflächenkörper 27 in Hochachsenrichtung z nach unten abstützt. Zudem ist in der Spannstellung der Spanneinrichtung 9 auch der Spannflächenkörper 33 des oberen Spannelements 13 in Anlage mit einem den Aufnahmeraum 53 des oberen Stützkörpers 28 nach oben begrenzenden Stützwandbereich 61, der den Spannflächenkörper 33 in Hochachsenrichtung z nach oben abstützt.
Des Weiteren ragt der Spannflächenkörper 27 des unteren Spannelements 11 hier mit einem definierten Überstand nach oben aus dem Aufnahmeraum 40 heraus und von dem Stützkörper 22 nach oben ab, dergestalt, dass in der Spannstellung der Spanneinrichtung 9 der Spannflächenkörper 27 des unteren Spannelements 11 in Anlage mit dem Spannflächenkörper 33 des oberen Spannelements 13 ist. Der Stützkörper 28 des oberen Spannelements 13 und der Stützkörper 22 des unteren Spannelements 11 sind hier dann nicht miteinander in Anlage bzw. voneinander beabstandet. Somit ist hier in der Spannstellung der Spanneinrichtung 9 der Spannflächenkörper 27 auf Stoß mit dem anderen Spannflächenkörper 33, wodurch zuverlässig eine definierte Spannkraft auf ein eingespanntes Rohr aufgebracht werden kann.
Wie in 5 weiter gezeigt ist, weist das untere Spannelement 11 der Spanneinrichtung 9 hier auch mehrere, hier beispielhaft zwei, starr bzw. unbeweglich an dem Stützkörper 22 festgelegte Positionierungsstifte 63 auf, mittels denen einfach und effektiv sichergestellt wird, dass die Spannelemente 11, 13 in der Spannstellung der Spanneinrichtung 9 richtig zueinander positioniert sind. Jeder dieser Positionierungsstifte 63 wirkt mit einer zugeordneten Führungshülse 65 des oberen Spannelements 13 zusammen, in die der jeweilige Positionierungsstifte 63 eingeführt wird, wenn das obere Spannelement 13 in Hochachsenrichtung z nach unten bzw. in Spannrichtung R_SP in Richtung des unteren Spannelements 11 verlagert wird. Die Führungshülsen 65 sind dabei starr an dem Stützkörper 28 des oberen Spannelements 13 festgelegt.
Um den Unterschied zwischen dem Stand der Technik und der erfindungsgemäßen Vorrichtung nochmals zu verdeutlichen, ist in 8 ein Spannelement 67 einer Spanneinrichtung gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Dieses Spannelement 67 weist nur eine einzige Spannfläche 69 auf, mit dem das Spannelement 67 in Anlage mit einem einzuspannenden Rohr gebracht werden kann. Im Vergleich dazu weisen die Spannelemente 11, 13 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 jeweils mehrere, hier beispielhaft jeweils vier Spannflächen 26a,b,c,d und 31a,b,c,d auf.
Bezugszeichenliste

1: Adapter
3: Rohr
4: L-Schenkel
5: Steckabschnitt
7: Endbereich
9: Spanneinrichtung
10: Vorrichtung
11: Spannelement
13: Spannelement
15: Verlagerungseinrichtung
17: Schlittenelement
19: Aufnahme
21: L-Schenkel
22: Stützkörper
23: Positionierungsstift
25: Schraubverbindung
26a, b, c, d: Spannflächen
27: Spannflächenkörper
28: Stützkörper
29: Aufnahmekörper
30: Schraubverbindung
31a, b, c, d: Spannfläche
33: Spannflächenkörper
35: Würfelseite
37a, b, c: Markierung
38: Würfelseite
39: Schraubverbindung
40: Aufnahmeraum
41: Gewindebohrung
43: Wandbereich
44: Wand
45: Wandbereich
53: Aufnahmeraum
57: Schraubverbindung
59: Stützwandbereich
61: Stützwandbereich
63: Positionierungsstift
65: Führungshülse
67: Spannelement
69: Spannfläche
r: Krümmungsradius
R_S: Steckrichtung
U: Umfangsrichtung
R_SP: Spannrichtung

Claims

Vorrichtung zur Verbindung eines Rohrs, insbesondere eines Kunststoffrohrs, mit einem ansteckbaren Steckkörper, mit einer Spanneinrichtung (9), mittels der das Rohr (3) einspannbar ist, wobei die Spanneinrichtung (9) zwei Spannelemente (11, 13) aufweist, die zum Einspannen des Rohrs (3) in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr (3) bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Spannelemente (11, 13), vorzugsweise jedes Spannelement, einen in unterschiedlichen Drehpositionen relativ zu einem Stützkörper (22, 28) des Spannelements (11, 13) anordenbaren, insbesondere in unterschiedlichen Drehpositionen an dem Stützkörper (22, 28) festlegbaren, Spannflächenkörper (27, 33) aufweist, dass der Spannflächenkörper (27, 33) mehrere, insbesondere in einer definierten Umfangsrichtung (U) voneinander beabstandete und/oder aneinander angrenzende, Spannflächen (26, 31) aufweist, dass eine erste Spannfläche (26a, 31a) derart angeordnet ist, dass der Spannflächenkörper (27, 33), sofern er in einer ersten definierten Drehposition relativ zu dem Stützkörper (22, 28) angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs (3) mit der ersten Spannfläche (26a, 31a) in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr (3) bringbar ist, und dass eine zweite Spannfläche (26b, 31b) derart angeordnet ist, dass der Spannflächenkörper (27, 33), sofern er in einer zweiten definierten Drehposition relativ zu dem Stützkörper (22, 28) angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs (3) mit der zweiten Spannfläche (26b, 31b) in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr (3) bringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Spannfläche (26c, 31c) derart angeordnet ist, dass der Spannflächenkörper (27, 33), sofern er in einer dritten definierten Drehposition relativ zu dem Stützkörper (22, 28) angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs (3) mit der dritten Spannfläche (26c, 31c) in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr (3) bringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Spannfläche (26d, 31d) derart angeordnet ist, dass der Spannflächenkörper (27, 33), sofern er in einer vierten definierten Drehposition relativ zu dem Stützkörper (22, 28) angeordnet ist, beim Einspannen des Rohrs (3) mit der vierten Spannfläche (26d, 31d) in, insbesondere flächige, Anlage mit dem Rohr (3) bringbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenkörper (27, 33) im Wesentlichen blockförmig und/oder quaderförmig ausgebildet ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der Spannflächenkörper (27, 33) im Wesentlichen würfelförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an mehreren Seiten (35) des quaderförmigen Spannflächenkörpers (27, 33), insbesondere an vier Seiten des quaderförmigen Spannflächenkörpers (27, 33), jeweils eine Spannfläche (26, 31) ausgebildet ist, und/oder dass wenigstens zwei Außenmaße des quaderförmigen Spannflächenkörpers (27, 33) identisch sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächen (26, 31), jeweils eine bogenförmige, insbesondere konkav gekrümmte und/oder im Wesentlichen halbkreisförmige, Querschnittskontur aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittskonturen aller Spannflächen (26, 31) einen identischen Verlauf aufweisen, und/oder dass die Querschnittskonturen aller Spannflächen (26, 31) mit einem identischen definierten Krümmungsradius (r) konkav verlaufend ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Spannflächenkörpers (27, 33) in einer definierten Richtung konstant ist, und/oder dass die Querschnittskontur der Spannflächen (26, 31) in einer definierten Richtung konstant ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22, 28) einen Aufnahmeraum (40, 53) aufweist, in der der, insbesondere in einer definierten Drehpositionen relativ zu dem Stützköper (22, 28) angeordnete, Spannflächenkörper (27, 33) zumindest teilweise angeordnet und/oder aufgenommen ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der in dem Aufnahmeraum (40, 53) angeordnete Spannflächenkörper (27, 33) in der Spannstellung der Spanneinrichtung (9) in, insbesondere flächiger, Anlage mit einem Stützwandbereich (59, 61) des Stützkörpers oder eines in den Aufnahmeraum eingesetzten, insbesondere plattenförmigen, Abstandhalteelements (22, 28) ist, der den Spannflächenkörper (27, 33) in Hochachsenrichtung (7) abstützt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spannstellung der Spanneinrichtung (9) der an dem Stützwandbereich (59, 61) anliegende Spannflächenkörper (27) mit einem definierten Überstand von dem Stützkörper (22) abragt, dergestalt, dass der Spannflächenkörper (27) in, insbesondere flächiger, Anlage mit dem anderen Spannelement (13), insbesondere mit dem Spannflächenkörper (33) des anderen Spannelements (13), ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Aufnahmeraum (40, 53) begrenzende Wandbereiche (43, 45) des Stützkörpers (22, 28) eine Führung ausbilden, mittels der der in dem Aufnahmeraum (40, 53) angeordnete Spannflächenkörper (27, 33) quer zur Hochachsenrichtung (z) geführt ist, insbesondere dergestalt, dass eine Verlagerung des Spannflächenkörpers (27, 33) quer zur Hochachsenrichtung (z) und/oder eine Verdrehung des Spannflächenkörpers (27, 33) relativ zu dem Stützkörper (22, 28) verhindert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenkörper (27, 33) mittels wenigstens eines Befestigungsmittels lösbar an dem Stützkörper (22, 28) festlegbar ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der in dem Aufnahmeraum (40, 53) angeordnete Spannflächenkörper (27, 33) mittels einer einzigen lösbaren Schraubverbindung (39, 57) an dem Stützkörper (22, 28) festlegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Spannelement (11) der Spanneinrichtung (9) ortsfest festgelegt ist, und dass das zweite Spannelement (13) der Spanneinrichtung (9) an einer, insbesondere manuell betätigbaren, Verlagerungseinrichtung (15) festgelegt ist, mittels der das zweite Spannelement (13) von einer Ruhestellung in eine Spannstellung und umgekehrt verlagerbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere mittels einer Antriebseinrichtung, relativ zu der Spanneinrichtung (9), insbesondere linear, verlagerbares Schlittenelement (17) mit einer Aufnahme (19) für den Steckkörper (1) vorgesehen ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zunächst der Spannflächenkörper (27, 33) in der ersten Drehposition relativ zu dem Stützkörper (22, 28) angeordnet wird, wobei anschließend eine Vielzahl von Verbindungsschritten durchgeführt werden, bei denen jeweils ein, einen definierten Außendurchmesser aufweisendes Rohr (3) mittels der Spanneinrichtung (9) eingespannt und ein Steckkörper (1) in das eingespannte Rohr (3) eingesteckt wird, wobei dann, insbesondere wenn die erste Spannfläche (26a, 31a) wenigstens ein Verschleißkriterium nicht erfüllt, der Spannflächenkörper (27, 33) in der zweiten Drehposition relativ zu dem Stützkörper (22, 28) angeordnet wird, und wobei schließlich wieder eine Vielzahl der Verbindungsschritte durchgeführt werden.