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Die Erfindung geht aus von einem Gelenkstück für eine Sauggreifvorrichtung mit einem ersten Verbindungsstück zur Verbindung mit einem Anlagenteil, insbesondere einer Bewegungsvorrichtung, mit einem zweiten Verbindungsstück zur Verbindung mit einem Sauggreifer und mit einer ein Gelenk bildenden Fluidleitung, die sich vom ersten zum zweiten Verbindungsstück erstreckt und die diese miteinander gelenkig koppelt.
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Im Bereich der Vakuum-Hebe- und Transporttechnik werden in der Regel Sauggreifvorrichtungen zum Heben und Transportieren verwendet. Je nach Transportgut und Material sind weisen die Sauggreifvorrichtungen als Saugplatten, insbesondere bei größeren bzw. schwereren Transportgütern, oder als Flachsauger, insbesondere bei kleineren bzw. leichteren Transportgütern, ausgebildete Sauggreifer auf.
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Die Sauggreifer sind mit einem Anlagenteil verbunden. Als Anlagenteil kann eine Bewegungsvorrichtung, beispielsweise eine Laufkatze, eine Hubvorrichtung oder ein Greifarm, vorgesehen sein. Der Anlagenteil kann auch stationär sein.
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Transportgut kann verlagert werden, indem zunächst in einem Saugbereich des Sauggreifers ein Unterdruck erzeugt wird und dadurch das Transportgut gegriffen wird. Anschließend kann das Transportgut beispielsweise mit einer mit dem Sauggreifer verbundenen Bewegungsvorrichtung verlagert und durch Lösen des Sauggreifers wieder abgelegt werden. Der Sauggreifer wird gelöst, indem der Saugbereich wieder auf Umgebungsdruck gebracht wird.
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Alternativ kann auch das Transportgut mittels des Sauggreifers am Anlagenteil gehalten werden, während das Umfeld des Anlagenteils verändert wird, beispielsweise während ein anderer Tisch oder dergleichen unter dem Transportgut zur Aufnahme des Transportguts positioniert wird. Anschließend kann wiederum der Sauggreifer gelöst und somit das Transportgut auf dem anderen Tisch abgesetzt werden.
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Das benötigte Vakuum wird mittels Absaugvorrichtungen erzeugt, die über einen Saugkanal mit dem Saugbereich unterdruckdicht verbunden sind.
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Für zahlreiche Anwendungsfälle ist es erforderlich, dass das Anlagenteil flexibel, d. h. insbesondere gelenkig, mit dem Sauggreifer verbunden ist. Daher kommen Gelenkstücke zum Einsatz, die zwischen Sauggreifer und Anlagenteil angeordnet und über ein erstes Verbindungsstück mit dem Anlagenteil und über ein zweites Verbindungsstück mit dem Sauggreifer verbunden sind.
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Ein solches Gelenkstück bzw. eine Sauggreifvorrichtung mit einem solchen Gelenkstück ist aus der
DE 198 17 323 A1 bekannt. Bei diesem ist ein Gelenkstück gebildet, dessen beide Verbindungsstücke über einen elastischen Gelenkkörper bzw. eine Fluidleitung verbunden sind. Der Saugkanal der Sauggreifvorrichtung wird dabei durch das Gelenkstück, insbesondere durch den hohl ausgebildeten Gelenkkörper, hindurch geführt.
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Nachteilig an einem solchen Gelenkstück für eine Sauggreifvorrichtung ist dabei, dass die Tragkraft der Sauggreifvorrichtung durch die Tragfähigkeit der Fluidleitung bzw. des Gelenkkörpers und deren Befestigungen an den Verbindungsstücken begrenzt ist. Somit lässt sich das Gelenkstück nur für wenige Anwendungsfälle, insbesondere bei Anwendungsfällen, bei denen nur eine geringe Tragfähigkeit erforderlich ist, einsetzen.
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Die
DE 32 26 834 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von nicht positionierten Schüttgütern mittels eines Saugstromes, bestehend aus einem Saugnapf, der an einer beweglichen Führung angeordnet ist und der über eine Saugleitung mittels einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung in Verbindung steht.
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Die
DE 100 59 250 A1 schlägt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Handhaben von Gegenständen vor, wobei ein einzelnes Wäschestück von einem Haltemittel erfasst und angehoben wird und wobei das Haltemittel mindestens teilweise ungeführt bewegt wird.
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Aus der
DE 203 07 662 U1 ist eine Unterdruckhebeeinrichtung zum Halten von Objekten mit wenigstens einem Saugelement bekannt, welches mit Unterdruck beaufschlagbar an einem Objekt festsaugbar ist, und einem Aufnahmeabschnitt, mit welchem das Saugelement an einer Tragvorrichtung gelagert ist, wobei der Aufnahmeabschnitt sich wenigstens abschnittsweise durch eine Öffnung der Tragvorrichtung erstreckt und der Aufnahmeabschnitt aus einer Ausgangslage relativ zur Tragrichtung quer zur Ansaugrichtung der Ausgangslage auslenkbar ist.
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Aus der
DE 22 43 760 A ist eine Vakuumhebevorrichtung mit beweglichen Saugköpfen und aus der
DE 14 31 877 A ist eine Vorrichtung zum Ansaugen, Anheben und Befördern von empfindlichen Werkstücken bekannt.
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Die
DE 10 2009 023 223 A1 offenbart einen Förderschlauch für pneumatische Förderanlagen, der im Inneren eine Spirale oder Zugfeder aufweist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Gelenkstück anzubieten, das hinsichtlich seiner Tragfähigkeit verbessert ist.
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Gelöst wird die Aufgabe durch ein Gelenkstück für eine Sauggreifvorrichtung mit einem ersten Verbindungsstück zur Verbindung mit einem Anlagenteil, insbesondere einer Bewegungsvorrichtung, mit einem zweiten Verbindungsstück zur Verbindung mit einem Sauggreifer und mit einer ein Gelenk bildenden Fluidleitung, die sich vom ersten zum zweiten Verbindungsstück erstreckt und die diese miteinander gelenkig koppelt, wobei das erste Verbindungsstück mit dem zweiten Verbindungsstück über eine Feder, insbesondere eine Schraubenfeder, verbunden ist. Die Feder ist innerhalb der Fluidleitung angeordnet.
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Die Fluidleitung kann aus Styrol-Butadien-Kautschuk oder Nitrilkautschuk gebildet sein. Die Fluidleitung kann balgartig, beispielsweise als Faltenbalg ausgebildet sein. Auch kann die Fluidleitung allgemein als an ihren Stirnseiten geöffneter Hohlkörper gebildet sein.
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Die Feder kann aus Federstahl gebildet sein. Sie kann insbesondere als Druckfeder ausgebildet sein. Wenigstens ein Federauslauf der Feder kann als angelegtes Federende ausgebildet sein.
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Die Feder kann beispielsweise innerhalb eines Mantels der Fluidleitung, insbesondere konzentrisch, angeordnet sein. Dadurch kann die elastische Fluidleitung die Feder gegen äußere Umwelteinflüsse schützen. Darüber hinaus kann die Feder, insbesondere, wenn sie aus stabilerem Material als die elastische Fluidleitung gebildet ist, verhindern, dass die Fluidleitung beispielsweise durch Unterdruck in ihrem Inneren in sich zusammenfallen oder zusammengequetscht werden kann.
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Es kann vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Verbindungsstück eine Federaufnahme zur ortsfesten Aufnahme eines Federendes aufweist. Dadurch kann die Feder relativ zum jeweiligen Verbindungsstück an der Federaufnahme fixiert werden.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die Feder, vorzugsweise an seinem Federauslauf, mittels wenigstens einer, vorzugsweise an der Federaufnahme festgelegten, Federsicherungsscheibe am ersten und/oder am zweiten Verbindungsstück festgelegt ist. Dadurch kann die Feder ohne aufwändige Schweißarbeiten oder dergleichen schnell und kostengünstig am jeweiligen Verbindungsstück festgelegt werden.
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Dabei kann die Federsicherungsscheibe eine Aussparung aufweisen, durch die die Feder hindurchgreift. Dadurch können die Feder und die Federsicherungsscheibe während des Betriebseinsatzes des Gelenkstücks geschont werden, da ein Scheuern der Feder an der Federsicherungsscheibe vermieden werden kann. Somit kann die Haltbarkeit des Gelenkstücks verlängert werden.
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Das Gelenkstück kann einen Saugkanal aufweisen. Dazu kann die Fluidleitung den Saugkanal bzw. ein Teilstück des Saugkanals bilden, so dass durch eine Absaugvorrichtung erzeugter Unterdruck mittels der Fluidleitung durch das Gelenkstück hindurch geleitet werden kann.
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Dazu kann das erste und das zweite Verbindungsstück jeweils eine, vorzugsweise durch diese hindurchtretende und in die Fluidleitung mündende, Saugkanalöffnung aufweisen. Somit bedarf es keines zusätzlichen, vom Gelenkstück separierten Saugkanals, über den der Sauggreifer evakuiert werden kann. Insbesondere kann, wenn die Verbindungsstücke Saugkanalöffnungen aufweisen, der Saugkanal im Inneren des Gelenkstücks von einem Verbindungsstück über die hohle Fluidleitung zum anderen Verbindungsstück geführt werden.
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Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn die Fluidleitung am ersten und/oder am zweiten Verbindungsstück anvulkanisiert ist. Das erste und/oder das zweite Verbindungsstück können an jeweils einer Stirnseite eine Flanschfläche aufweisen. Die Fluidleitung kann dann an die jeweilige Flanschfläche anvulkanisiert sein. Dadurch kann auf einfache und kostengünstige Weise eine druckdichte Verbindung zwischen der Fluidleitung und dem jeweiligen Verbindungsstück geschaffen werden.
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Um zu vermeiden, dass während des Vulkanisierens Gummi in die Saugkanalöffnungen gelangt, ist es vorteilhaft, wenn das erste und das zweite Verbindungsstück im Bereich ihrer Saugkanalöffnung jeweils ein Innengewinde aufweisen. Dann können die beiden Verbindungsstücke zur Anvulkanisierung der Fluidleitung über eine Gewindestange miteinander verbunden werden, wobei die Gewindestange in das jeweilige Innengewinde geschraubt werden kann. Dazu können die beiden Verbindungsstücke in geeigneter Distanz beabstandet gehalten werden und gleichzeitig kann verhindert werden, dass Gummi, Vulkanisierungslösung oder dergleichen in die Saugkanalöffnungen gelangen kann. Somit kann auf eine anschließende Reinigung der Saugkanalöffnungen verzichtet werden.
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In den Rahmen der Erfindung fällt des Weiteren eine Sauggreifvorrichtung mit einem Anlagenteil, insbesondere einer Bewegungseinheit, und einem Sauggreifer, die durch ein erfindungsgemäßes Gelenkstück miteinander verbunden sind.
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Eine solche Sauggreifvorrichtung zeichnet sich durch eine besonders hohe Tragkraft aus, da insbesondere das Gelenkstück durch den Sauggreifer aufgenommene Lasten nicht nur über die elastische Fluidleitung allein, sondern auch über die Feder an die Bewegungsvorrichtung weiterzuleiten imstande ist.
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Auch fällt in den Rahmen der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gelenkstücks mit den Verfahrensschritten:
- a) Verbinden eines ersten Verbindungsstücks und eines zweiten Verbindungsstücks über eine Feder,
- b) Einschrauben eines Saugkanalplatzhalters in das erste und das zweite Verbindungsstück, vorzugsweise durch die Feder hindurch,
- c) Verbinden des ersten und des zweiten Verbindungsstücks mittels Vulkanisieren im Bereich der Feder,
- d) Entfernen des Saugkanalplatzhalters.
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Somit kann auf besonders einfache Weise ein erfindungsgemäßes Gelenkstück hergestellt werden. Insbesondere kann durch dieses Verfahren das Vulkanisieren besonders sauber durchgeführt werden.
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Insbesondere kann dazu der Saugkanalplatzhalter in Saugkanalöffnungen des ersten und des zweiten Verbindungsstücks eingeschraubt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass die Saugkanalöffnungen während der Herstellung des Gelenkstücks frei von Verarbeitungsresten wie beispielsweise Gummi-Resten, Schmutz und dergleichen gehalten werden.
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Dazu kann in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass als Saugkanalplatzhalter eine Gewindestange verwendet wird, die beidenends jeweils ein Gewinde aufweist. Eine solche Gewindestange lässt sich problemlos in das erste und/oder das zweite Verbindungsstück einschrauben.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Enden der Feder an dem ersten und/oder dem zweiten Verbindungsstück fixiert werden.
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Die Feder kann, vorzugsweise durch Einschrauben des Saugkanalplatzhalters und/oder durch Einstellen des Abstandes des ersten vom zweiten Verbindungselement, vorgespannt werden. Dadurch kann beispielsweise die Biegesteifigkeit des als Gelenk fungierenden Gelenkstücks eingestellt werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die dort gezeigten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
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In der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 ein Gelenkstück;
- 2 ein erstes Verbindungsstück des Gelenkstücks der 1;
- 3 ein zweites Verbindungsstück des Gelenkstücks der 1;
- 4 eine Draufsicht auf eine in ein Gelenkstück eingebaute Federsicherungsscheibe.
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In den Figuren der Zeichnung sind zum besseren Verständnis sich entsprechende Elemente jeweils mit gleichen Bezugszeichen markiert. Funktional äquivalente Elemente sind soweit möglich mit gleichen Bezugsziffern, jedoch ggf. mit einem Häkchen, markiert.
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Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gelenkstücks 1. Das Gelenkstück 1 weist ein erstes Verbindungsstück 2 und ein zweites Verbindungsstück 2' auf. Das erste und das zweite Verbindungsstück 2, 2' sind über einen elastischen Fluidleitung 3 miteinander verbunden.
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Insbesondere ist der elastische Fluidleitung 3 an den Verbindungsstücken 2, 2' anvulkanisiert. Der Fluidleitung 3 ist schlauchförmig bzw. faltenbalgartig und aus Gummi gebildet.
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Des Weiteren verbindet eine Feder 4 die beiden Verbindungsstücke 2, 2'. Dazu sind an den Verbindungsstücken 2, 2' zapfenförmige bzw. zylindrische Federaufnahmen 6, 6' ausgebildet, an denen Federsicherungsscheiben 5, 5' die Feder 4 fixieren.
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Die Verbindungsstücke 2, 2' weisen jeweils, insbesondere zentrisch, eine durchgehende Saugkanalöffnung 10, 10' auf. Die Federaufnahmen 6, 6' sind entsprechend hohlzylindrisch ausgebildet. Durch die Saugkanalöffnungen 10, 10' und der im Inneren hohlen Fluidleitung 3 wird somit ein nach außen hin gasdichter, durch das gesamte Gelenkstück 1 hindurchtretender Saugkanal 11 gebildet.
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Des Weiteren ist der 1 zu entnehmen, dass die Verbindungsstücke 2, 2' jeweils außenseitig einen Werkzeugangriff, insbesondere einen Sechskant 7, 7', aufweisen. Mit dem Sechskant 7 kann das erste Verbindungsstück 2 mittels eines Anschluss-Innengewindes 8 an ein nicht näher dargestelltes Anlagenteil, insbesondere einer Bewegungsvorrichtung, gasdicht angeschlossen werden. Anderenends des Gelenkstücks 1 kann mittels des zweiten Verbindungsstücks 2' und des Sechskants 7' das Gelenkstück 1 an einen ebenfalls nicht näher dargestellten Sauggreifer angeschlossen werden. Hierzu weist das Verbindungsstück 2' ein Rohrgewinde 14 auf.
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An den Innenseiten der Saugkanalöffnungen 10, 10' sind Innengewinde 9, 9' angebracht.
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Insbesondere zur Herstellung des Gelenkstücks 1 kann an diesen Innengewinden 9, 9' eine Gewindestange 12 an- bzw. eingeschraubt werden. Damit werden die Saugkanalöffnungen 10, 10' durch die Gewindestange 12 verschlossen und ein etwaiges Eindringen von Gummi oder dergleichen während der Anvulkanisation der Fluidleitung 3 an die Verbindungsstücke 2, 2' vermieden. Nach Abschluss der Vulkanisation kann dann die Gewindestange 12 durch Abschrauben wieder entfernt werden, sodass die Gewindestange 12 - anders als im in 1 dargestellten Zustand - bei normaler Benutzung des Gelenkstücks 1 entfernt ist.
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Das Gelenkstück 1 kann nun wie folgt verwendet werden:
- Zunächst wird das Gelenkstück 1 in eine Sauggreifvorrichtung, eingebaut.
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Dazu wird das Gelenkstück 1 an einem Anlagenteil, insbesondere einer Bewegungsvorrichtung, der Sauggreifvorrichtung über das Verbindungsstück 2 montiert. Mit Hilfe des Verbindungsstücks 2' wird das Gelenkstück 1 an einem Sauggreifer montiert. Zweckmäßigerweise kommt dazu ein Sauggreifer zum Einsatz, dessen Saugbereich mit dem Saugkanal 11 des Gelenkstücks 1 verbindbar ist.
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Ebenso ist zweckmäßigerweise anderenends des Gelenkstücks 1 der Saugkanal 11 mit einer Absaugvorrichtung der Bewegungsvorrichtung bzw. der Sauggreifvorrichtung zu verbinden, sodass ein von der Absaugvorrichtung bereitgestellter Unterdruck zur Ansaugung des Sauggreifers genutzt werden bzw. zu diesem durchgeleitet werden kann.
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Das Gelenkstück 1 kann dann nach Bedarf gelenkig ausgelenkt werden. Dabei kommt es bestimmungsgemäß zur Verformung der Fluidleitung 3 und zu Verformungen der Feder 4. Lasten werden sowohl durch die Feder 4 als auch durch die Fluidleitung 3 vom Verbindungsstück 2' auf das Verbindungsstück 2 übertragen. Dadurch ist die Tragfähigkeit des Gelenkstücks 1 im Vergleich zu einem vorbekannten Gelenkstück wesentlich verbessert.
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In den 2 und 3 sind nun Details der Verbindungsstücke 2 bzw. 2' näher dargestellt. Zu erkennen ist zunächst, dass die zwei Verbindungsstücke 2, 2' weitgehend analog zueinander aufgebaut sind. Ein Unterschied besteht darin, dass der Sechskant 7 des Verbindungsstücks 2 eine größere Höhe aufweist als der Sechskant 7' des Verbindungsstücks 2'. Zudem unterscheiden sich die beiden Sechskante 7, 7' darin, dass der Sechskant 7 das Anschluss-Innengewinde 8 und der Sechskant 7' das Rohrgewinde 14 aufweist.
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4 zeigt eine Draufsicht auf die Federsicherungsscheibe 5 der 1 in eingebautem Zustand. Zu erkennen ist insbesondere eine Aussparung 13 an der Federsicherungsscheibe 5. Die Aussparung 13 dient dazu, Raum freizuhalten, durch den die Feder 4 (1) im montierten Zustand des Gelenkstücks 1 durchgreift. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Aussparung 13 einen Kreissegmentwinkel α von ca. 120° auf. Somit liegt im montierten Zustand des Gelenkstücks 1 der Federauslauf der Feder 4, der in diesem Ausführungsbeispiel als angelegtes Federende ausgebildet ist, an der Federsicherungsscheibe 5 an und wird somit durch diese insbesondere zugfest fixiert bzw. am Verbindungsstück 2 festgelegt. Die dem Federauslauf nachfolgenden Federwindungen greifen dann durch die Federsicherungsscheibe 5 hindurch und winden sich - bei nicht abgewinkeltem Gelenkstück 1 - geradlinig bis zum gegenüberliegenden Verbindungsstück 2' bzw. bis zur Federsicherungsscheibe 5'.
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Die Federsicherungsscheibe 5' (1) ist analog zur Federsicherungsscheibe 5 mit einer der Aussparung 13 entsprechenden Aussparung gebildet. Analog zur Verbindung der Feder 4 mit dem Verbindungsstück 2 ist auch die Feder 4 über die Federsicherungsscheibe 5' und deren Aussparung mit dem Verbindungsstück 2' verbunden.
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Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gelenkstücks 1 kann wie folgt verfahren werden:
- Zunächst werden ein erstes Verbindungsstück 2 und ein zweites Verbindungsstück 2' über eine Feder 4 miteinander verbunden. Dazu werden zweckmäßigerweise die Enden der Feder 4 jeweils mittels Federsicherungsscheiben 5, 5' an dem jeweiligen Verbindungsstück 2, 2' festgelegt.
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Durch die Feder 4 hindurch wird ein Saugkanalplatzhalter, insbesondere eine Gewindestange 12, die beidenends jeweils ein Gewinde aufweist, in das erste und das zweite Verbindungsstück 2, 2', insbesondere in deren Saugkanalöffnungen 10, 10', eingeschraubt.
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Durch geeignete Wahl der Einschraubtiefen der Gewindestange 12 in die Verbindungsstücke 12, 12' wird gleichzeitig der Abstand der beiden Verbindungsstücke 12, 12' auf einen gewünschten Abstand eingestellt.
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Das erste und das zweite Verbindungsstücks 2, 2' werden mittels Vulkanisieren im Bereich der Feder 4 miteinander verbunden. Dazu wird jeweils ein hohlzylindrisch geformtes Gummi zunächst auf ein gewünschtes Maß, insbesondere auf ein dem gewünschten Abstand der beiden Verbindungsstücke 2, 2' entsprechendes Maß, abgelängt und als Fluidleitung 3 mit seinen Zylinderenden am jeweiligen Verbindungsstück 2, 2' anvulkanisiert.
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Anschließend wird der Saugkanalplatzhalter bzw. die Gewindestange 12 wieder entfernt, d. h. aus den Verbindungsstücken 2, 2' herausgeschraubt und dem nunmehr ausgebildeten Gewindestück 1 entnommen.
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Die Gewindestange 12 kann anschließend zur Herstellung eines weiteren Gewindestücks, ggf. bei Bedarf nach Reinigung, wiederverwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gelenkstück
- 2, 2'
- Verbindungsstück
- 3
- Fluidleitung
- 4
- Feder
- 5, 5'
- Federsicherungsscheibe
- 6, 6'
- Federaufnahme
- 7, 7'
- Sechskant
- 8
- Anschluss-Innengewinde
- 9, 9'
- Innengewinde
- 10, 10'
- Saugkanalöffnung
- 11
- Saugkanal
- 12
- Gewindestange
- 13
- Aussparung
- 14
- Rohrgewinde
- α
- Kreissegmentwinkel
