DE102021006572A1 - Connecting device for connecting a first line end to a second line end - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung (10) Verbindungsvorrichtung (10) zum Verbinden eines ersten Leitungsendes (12) mit einem zweiten Leitungsende (14), wobei das erste Leitungsende (12) eine flanschartige radiale erste Erweiterung (16) mit einer ersten Stirnfläche (18) und einer ersten Rückfläche (20) aufweist, und das zweite Leitungsende (14) eine Mehrzahl von flanschartigen radialen zweiten Erweiterungen (22) mit jeweils einer zweiten Stirnfläche (24) und einer zweiten Rückfläche (26) aufweist, wobei die zweiten Erweiterungen (22) mit Unterbrechungsabschnitten (84) voneinander getrennt sind, und die Verbindungsvorrichtung (10)einen Verbindungsring (74) mit einer ersten Verschlussfläche (76) und einer Mehrzahl von zweiten Verschlussflächen (78) umfasst, welche mit Durchtrittsabschnitten (80) voneinander getrennt sind, wobei die erste Verschlussfläche (76) mit der ersten Rückfläche (20) zur Anlage gebracht werden kann, und die zweiten Verschlussflächen (78) mit den zweiten Rückflächen (26) dadurch zur Anlage gebracht werden können, dass die zweiten Erweiterungen (22) mit einer axialen Bewegung durch die Durchtrittsabschnitte (80) geführt und anschließend gedreht werden.The present invention relates to a connecting device (10) connecting device (10) for connecting a first line end (12) to a second line end (14), the first line end (12) having a flange-like radial first extension (16) with a first end face (18 ) and a first rear surface (20), and the second line end (14) has a plurality of flange-like radial second extensions (22), each with a second end face (24) and a second rear surface (26), the second extensions (22 ) are separated from each other with break sections (84), and the connection device (10) comprises a connection ring (74) having a first closure surface (76) and a plurality of second closure surfaces (78) which are separated from one another with penetration sections (80), wherein the first locking surface (76) is engageable with the first rear surface (20), and the second locking surfaces (78) m can be brought into abutment with the second rear surfaces (26) by passing the second extensions (22) through the passage sections (80) with an axial movement and then rotating them.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende.The present invention relates to a connecting device for connecting a first line end to a second line end.
Zum Verbinden von Leitungsenden, beispielsweise von Schlauch- oder Leitungsenden untereinander oder miteinander, sind sogenannte Triclamps als standardisierte Anschlussklemmen bekannt. Unter einem Triclamp versteht man eine klappbare Anschlussklemme oder Anschlussklammer mit zwei axial beabstandeten Klemmflanschen, die leicht angeschrägt zueinander ausgerichtet sind, so dass sich zwischen ihnen ein sich nach radial innen weitender, keilförmiger Ringraum bildet. Ein solcher Triclamp eignet sich zur aseptischen Montage zweier Leitungsenden, die jeweils endständig angeordnete, flanschartige radiale Erweiterungen, auch Anlageflansche genannt, aufweisen und einander mit ihren jeweiligen Stirnflächen kontaktieren. Die Anschlussklemme wird so um die aneinander anliegenden radialen Erweiterungen geklappt, dass die Klemmflansche die jeweiligen Rückflächen der radialen Erweiterungen kontaktieren. Die zum Zusammenklappen der Anschlussklemme eingesetzte Kraft wird über die Schrägen der Klemmflansche in eine Axialkraft umgelenkt, die als Anpresskraft auf die aneinander anliegenden Stirnflächen der radialen Erweiterungen wirkt. Um die Anschlussklemme in zusammengeklapptem Zustand zu halten, sind deren freie Enden miteinander verbindbar. Üblicherweise werden hierzu Schraubverbindungen verwendet. In der
Nachteilig an den Triclamps ist, dass sie sich vergleichsweise schwer schließen und wieder öffnen lassen. Insbesondere dann, wenn ein Triclamp von einer einzigen Person geschlossen oder geöffnet werden soll, ist der hierzu notwendige Zeitaufwand besonders groß. Der erhöhte Zeitaufwand ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Leitungen, welche mit einem Triclamp miteinander verbunden werden, häufig gereinigt werden müssen, wozu der Triclamp geöffnet werden muss.The disadvantage of the triclamps is that they are comparatively difficult to close and open again. In particular when a triclamp is to be closed or opened by a single person, the time required for this is particularly great. The increased expenditure of time is particularly disadvantageous when the lines, which are connected to one another with a triclamp, have to be cleaned frequently, for which purpose the triclamp has to be opened.
Wenn die Leitungen, die mit einem Triclamp miteinander verbunden werden, zum Transportieren von toxischen Substanzen, insbesondere in Partikelform, verwendet werden, muss gewährleistet sein, dass keine oder nur sehr kleine Mengen dieser toxischen Substanzen in die Umwelt gelangen können. Hierzu werden sogenannte Sekundärschnittstellen eingesetzt, mit denen schlauchförmige Umhüllungen üblicherweise aus einer Plastikfolie, miteinander verbunden werden und mit welchen die Triclamps umschlossen werden. In diesem Fall muss man jedoch die Triclamps im geschlossenen Zustand der Sekundärschnittstellen öffnen und schließen, was die Handhabung zusätzlich erschwert und den Zeitaufwand weiter ansteigen lässt.If the lines that are connected with a triclamp are used to transport toxic substances, especially in particulate form, it must be ensured that no or only very small amounts of these toxic substances can get into the environment. So-called secondary interfaces are used for this purpose, with which tubular coverings, usually made of a plastic film, are connected to one another and with which the triclamps are enclosed. In this case, however, you have to open and close the triclamps when the secondary interfaces are closed, which makes handling even more difficult and further increases the time required.
Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende vorzuschlagen, mit welchem es mit einfachen und kostengünstigen Mitteln möglich ist, ein erstes Leitungsende und ein zweites Leitungsende im Vergleich zu einem Triclamp auf einfachere und schnellere Art und Weise miteinander zu verbinden und wieder voneinander zu lösen.The object of one embodiment of the present invention is therefore to propose a connecting device for connecting a first line end to a second line end, with which it is possible with simple and inexpensive means to connect a first line end and a second line end more easily and quickly compared to a triclamp way of connecting and disconnecting.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features specified in claim 1. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende, wobei
- - das erste Leitungsende eine flanschartige radiale erste Erweiterung mit einer ersten Stirnfläche und einer ersten Rückfläche aufweist, und
- - das zweite Leitungsende eine flanschartige radiale zweite Erweiterung mit einer zweiten Stirnfläche und einer zweiten Rückfläche aufweist, und die Verbindungsvorrichtung umfasst:
- - einen Auflagering, welcher mit der ersten Rückfläche zur Anlage gebracht werden kann,
- - eine Sperreinrichtung, welche lösbar mit dem Auflagering verbindbar ist,
- - wobei im montierten Zustand der Auflagering oder die Sperreinrichtung axial über die erste Stirnfläche übersteht und eine Aufnahmeöffnung bildet, in welche die zweite Erweiterung einbringbar ist, und
- - zumindest einen Sperrkörper, der im Auflagering und/oder in der Sperreinrichtung in radialer Richtung bewegbar gelagert ist, wobei
- - der Sperrkörper mittels der Sperreinrichtung zwischen einer Offenstellung, in welcher die zweite Stirnfläche mit der ersten Stirnfläche zur Anlage gebracht werden kann, und einer Schließstellung verstellbar ist, in welcher der Sperrkörper eine axial wirkende Schließkraft auf die zweite Rückfläche aufbringt, so dass die zweite Stirnfläche gegen die erste Stirnfläche gedrückt wird.
- - the first line end has a flange-like radial first extension with a first end face and a first rear face, and
- - the second line end has a flange-like radial second extension with a second end face and a second rear face, and the connecting device comprises:
- - a support ring which can be brought into contact with the first rear surface,
- - a locking device which can be releasably connected to the support ring,
- - Wherein in the assembled state the support ring or the locking device protrudes axially beyond the first end face and forms a receiving opening into which the second extension can be introduced, and
- - At least one blocking body which is movably mounted in the support ring and / or in the locking device in the radial direction, wherein
- - the blocking body can be adjusted by means of the blocking device between an open position, in which the second end face can be brought into contact with the first end face, and a closed position, in which the blocking body applies an axially acting closing force to the second rear face, so that the second end face is pressed against the first face.
Dadurch, dass die vorschlagsgemäße Verbindungsvorrichtung einen Auflagering und eine damit verbindbare Sperreinrichtung aufweist, lässt sich die Verbindungsvorrichtung so weit vormontieren, dass nur noch das zweite Leitungsende in die Aufnahmeöffnung eingebracht und anschließend der Sperrkörper radial bewegt werden muss. Die beiden Leitungsenden lassen sich auf diese Weise im Vergleich zu der Verwendung von Triclamps deutlich einfacher miteinander verbinden und wieder voneinander lösen, so dass das Verbinden ohne weiteres auch von einer einzigen Person durchgeführt werden kann. Zudem sinkt der hierzu notwendige Zeitaufwand gegenüber der Verwendung von Triclamps deutlich. Die vorschlagsgemäße Verbindungsvorrichtung eignet sich insbesondere dann, wenn das erste Leitungsende und das zweite Leitungsende baugleich ausgeführt sind.The fact that the proposed connecting device has a support ring and a locking device that can be connected thereto allows preassemble the connecting device to such an extent that only the second end of the line has to be introduced into the receiving opening and then the blocking body has to be moved radially. In this way, the two line ends can be connected and disconnected from one another much more easily than when using triclamps, so that the connection can easily be carried out by a single person. In addition, the time required for this is significantly reduced compared to the use of triclamps. The proposed connecting device is suitable in particular when the first line end and the second line end are constructed in the same way.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform kann die Sperreinrichtung den Auflagering ringförmig umschließen. In dieser Ausführungsform kann die Sperreinrichtung ringförmig und damit rotationssymmetrisch ausgestaltet werden, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können. Zudem liegt die Sperreinrichtung vollumfänglich am Auflagering an, wodurch ein günstiger Kraftfluss zwischen dem Auflagering und der Sperreinrichtung erreicht wird.According to a further embodiment, the locking device can enclose the support ring in an annular manner. In this embodiment, the blocking device can be designed in the form of a ring and thus rotationally symmetrical, as a result of which the production costs can be kept low. In addition, the blocking device bears against the support ring over its entire circumference, as a result of which a favorable flow of forces is achieved between the support ring and the blocking device.
In einer weitergebildeten Ausführungsform kann der Auflagering von zumindest zwei Ringsegmenten gebildet werden, welche lösbar miteinander verbindbar sind, wobei die Ringsegmente radial bündig mit der ersten Erweiterung abschließen oder radial nach außen über die erste Erweiterung überstehen. Für den Fall, dass zwei Ringsegmente vorgesehen werden, können diese als Halbringsegmente und damit baugleich ausgeführt werden. Die Verwendung von Ringsegmenten bietet sich insbesondere dann an, wenn die beiden zu verbindenden Leitungsenden jeweils fest mit anderen Bauteilen, beispielsweise Behältern oder Anschlüssen, verbunden sind. Infolgedessen liegt kein freies Ende vor, über welches der Auflagering auf die Leitung geschoben werden kann. In der zweiteiligen oder mehrteiligen Ausführungsform des Auflagerings ist es jedoch möglich, diesen um die betreffende erste Leitung herum anzuordnen. Insofern lässt sich in dieser Ausführungsform die Verbindungsvorrichtung auch dann verwenden, wenn die erste Leitung fest mit anderen Bauteilen verbunden ist.In a further developed embodiment, the support ring can be formed by at least two ring segments which can be detachably connected to one another, with the ring segments terminating radially flush with the first extension or protruding radially outward beyond the first extension. In the event that two ring segments are provided, they can be designed as half-ring segments and thus have the same construction. The use of ring segments is particularly useful when the two line ends to be connected are each firmly connected to other components, such as containers or connections. As a result, there is no free end over which the bearing ring can be slid onto the line. However, in the two-part or multi-part embodiment of the support ring, it is possible to arrange it around the relevant first line. In this respect, the connecting device can also be used in this embodiment when the first line is firmly connected to other components.
Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann die Sperreinrichtung auf den Auflagering aufschraubbar sein. Das Aufschrauben ist ein vergleichsweise einfacher Vorgang. Zudem kann die Sperreinrichtung axial relativ zum Auflagering in die gewünschte Position gebracht werden, in welcher die Sperreinrichtung auch verbleibt, wenn die betreffende Person die Sperreinrichtung loslässt. Hierdurch werden das Verbinden und das Trennen der beiden Leitungsenden auf technisch einfache Weise vereinfacht.In a further developed embodiment, the locking device can be screwed onto the support ring. Unscrewing is a comparatively simple process. In addition, the locking device can be brought into the desired position axially relative to the support ring, in which position the locking device also remains when the person concerned lets go of the locking device. This simplifies the connection and disconnection of the two line ends in a technically simple manner.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Sperrkörper in radialer Richtung verschiebbar in der Sperreinrichtung gelagert sein und die zweite Rückfläche eine gegenüber der zweiten Stirnfläche geneigte zweite Schrägfläche aufweisen, wobei der Sperrkörper die Schließkraft auf die zweite Schrägfläche aufbringt. Wie eingangs erwähnt, weisen viele Leitungsenden insbesondere dann, wenn sie für chemische oder biotechnologische Anwendungen verwendet werden, bereits derartige Schrägflächen auf, so dass diese mit den eingangs erwähnten Triclamps miteinander verbunden werden können, die auch mit der vorschlagsgemäßen Verbindungsvorrichtung genutzt werden. In dieser Ausführungsform lassen sich der Sperrkörper auf technisch einfache Weise lagern und dennoch die beiden Leitungsenden mit einer ausreichend großen Schließkraft gegeneinander drücken, um sie dichtend miteinander verbinden zu können.In a further embodiment, the blocking body can be mounted in the blocking device so that it can be displaced in the radial direction and the second rear surface can have a second inclined surface inclined relative to the second end face, with the blocking body applying the closing force to the second inclined surface. As mentioned at the outset, many line ends, especially if they are used for chemical or biotechnological applications, already have such sloping surfaces so that they can be connected to one another with the triclamps mentioned at the outset, which are also used with the proposed connection device. In this embodiment, the blocking body can be stored in a technically simple manner and the two line ends can nevertheless be pressed against one another with a sufficiently large closing force in order to be able to connect them to one another in a sealed manner.
Eine weitergebildete Ausführungsform kann sich dadurch auszeichnen, dass die Sperreinrichtung
- - einen ersten Ring, welcher lösbar mit dem Auflagering verbindbar ist, und
- - einen zweiten Ring umfasst, welcher drehbar und axial fixiert mit dem ersten Ring verbunden ist, wobei der zweite Ring mit einer Stellfläche mit dem Sperrkörper zusammenwirkt und die Stellfläche einen sich ändernden Abstand zur oder entlang der Drehachse des zweiten Rings aufweist.
- - a first ring which can be releasably connected to the support ring, and
- - comprises a second ring, which is rotatably and axially fixed to the first ring, wherein the second ring cooperates with a footprint with the blocking body and the footprint has a varying distance to or along the axis of rotation of the second ring.
Die Stellfläche kann entweder einen sich ändernden Abstand zur Drehachse des zweiten Rings oder eine sich ändernden Abstand entlang der Drehachse des zweiten Rings aufweisen.The footprint may be either at a varying distance from the axis of rotation of the second ring or at a varying distance along the axis of rotation of the second ring.
Für den Fall, dass die Stellfläche einen sich ändernden Abstand zur Drehachse des zweiten Rings aufweist, lässt sich der Sperrkörper durch eine Drehbewegung des zweiten Rings mehr oder weniger weit radial nach innen und umgekehrt verschieben. Da jedoch der zweite Ring beim Drehen axial nicht bewegt wird, kann die Verbindungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform auch dann eingesetzt werden, wenn axial sehr wenig Bauraum um die Verbindungsvorrichtung herum vorhanden ist. In dieser Ausführungsform bietet es sich an, den ersten Ring verdrehsicher mit dem Auflagering zu verbinden.In the event that the footprint has a changing distance from the axis of rotation of the second ring, the blocking body can be moved more or less far radially inwards and vice versa by rotating the second ring. However, since the second ring is not moved axially when rotating, the connecting device according to this embodiment can also be used when there is very little axial space around the connecting device. In this embodiment, it makes sense to connect the first ring to the support ring so that it cannot rotate.
Für den Fall, dass die Stellfläche einen sich ändernden Abstand entlang der Drehachse des zweiten Rings aufweist, lässt sich der Sperrkörper durch eine axiale Bewegung des zweiten Rings mehr oder weniger weit radial nach innen und umgekehrt verschieben.In the event that the footprint has a changing distance along the axis of rotation of the second ring, the blocking body can be moved by an axial movement of the second ring move more or less radially inwards and vice versa.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform kann der Sperrkörper mit einem ersten Vorspannmittel gegen die Stellfläche vorgespannt sein. Dadurch, dass der Sperrkörper gegen die Stellfläche vorgespannt ist, wird sichergestellt, dass die Stellfläche immer mit dem Sperrkörper in Kontakt bleibt. Insbesondere wird hierdurch sichergestellt, dass sich zum Lösen der beiden Leitungsenden voneinander der Sperrkörper radial nach außen verschiebt.According to a further embodiment, the blocking body can be prestressed against the placement surface with a first prestressing means. The fact that the blocking body is prestressed against the footprint ensures that the footprint always remains in contact with the blocking body. In particular, this ensures that the blocking body is displaced radially outwards in order to release the two line ends from one another.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann es sich anbieten, dass der Sperrkörper mit einem zweiten Vorspannmittel radial nach innen vorgespannt ist. Für den Fall, dass der Sperrkörper sowohl mit dem ersten Vorspannmittel als auch mit dem zweiten Vorspannmittel vorgespannt ist, ist die Vorspannkraft des zweiten Vorspannmittels geringer gewählt als die des ersten Vorspannmittels. Somit wird nach wie vor sichergestellt, dass der Sperrkörper an der Stellfläche anliegt. Es kann aber auch eine Drehstellung des zweiten Rings vorgesehen sein, in welcher der Sperrkörper nicht an der Stellfläche anliegt und daher um ein bestimmtes Maß radial nach außen gegen die Vorspannkraft des zweiten Vorspannmittels bewegt werden kann. Hierdurch lässt sich das zweite Leitungsende vorfixieren, so dass die betreffende Person ihre Hände von dem zweiten Leitungsende nehmen kann. Erst anschließend wird durch Drehen des zweiten Rings der Sperrkörper in Kontakt mit der Stellfläche gebracht und radial nach innen verschoben. Das Verbinden und das Lösen der Leitungsenden wird hierdurch weiter vereinfacht. In a further embodiment, it may be advisable for the blocking body to be prestressed radially inwards with a second prestressing means. In the event that the blocking body is pretensioned both with the first pretensioning means and with the second pretensioning means, the pretensioning force of the second pretensioning means is selected to be lower than that of the first pretensioning means. This ensures, as before, that the blocking body rests against the footprint. However, a rotational position of the second ring can also be provided in which the blocking body does not rest on the positioning surface and can therefore be moved radially outwards by a certain amount against the prestressing force of the second prestressing means. This allows the second end of the line to be pre-fixed so that the person in question can take their hands off the second end of the line. Only then is the blocking body brought into contact with the footprint by turning the second ring and moved radially inwards. This further simplifies the connection and disconnection of the line ends.
In einer weitergebildeten Ausführungsform kann der zweite Ring mittels eines Griffstücks manuell drehbar sein. Das Griffstück kann beispielsweise als ein Handrad oder als ein Hebel ausgestaltet sein, so dass die betreffende Person auf angenehme Weise den zweiten Ring drehen kann, ohne dass die Person eine übermäßig große Kraft aufwenden muss, damit die Verbindungsvorrichtung eine ausreichend große Schließkraft bereitstellen kann.In a further developed embodiment, the second ring can be rotated manually by means of a handle. The handle can be designed, for example, as a hand wheel or as a lever, so that the person concerned can conveniently rotate the second ring without the person having to exert excessive force so that the connecting device can provide a sufficiently large closing force.
Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann der zweite Ring mittels einer Antriebseinheit drehbar sein. Als Antriebseinheit kann beispielsweise ein Hydraulikzylinder oder Pneumatikzylinder oder ein Elektroantrieb verwendet werden. Das Verbinden und das Lösen können hiermit automatisiert und folglich vereinfacht werden. Zudem ist es möglich, das Verbinden und das Lösen weitgehend automatisiert zu dokumentieren. Darüber hinaus kann die Antriebseinheit so angesteuert werden, dass ein bestimmtes Anzugsmoment und folglich eine entsprechende Schließkraft bereitgestellt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass die beiden Leitungsenden weder zu stark noch zu schwach aneinander gedrückt werden.In a further developed embodiment, the second ring can be rotated by means of a drive unit. For example, a hydraulic cylinder or pneumatic cylinder or an electric drive can be used as the drive unit. The connection and disconnection can hereby be automated and consequently simplified. It is also possible to document the connection and disconnection in a largely automated manner. In addition, the drive unit can be controlled in such a way that a specific tightening torque and consequently a corresponding closing force are provided. It can thus be ensured that the two cable ends are pressed against one another neither too strongly nor too weakly.
Eine Ausbildung der Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende, wobei
- - das erste Leitungsende eine flanschartige radiale erste Erweiterung mit einer ersten Stirnfläche und einer ersten Rückfläche aufweist, und
- - das zweite Leitungsende eine Mehrzahl von flanschartigen radialen zweiten Erweiterungen mit jeweils einer zweiten Stirnfläche und einer zweiten Rückfläche aufweist, wobei die zweiten Erweiterungen mit Unterbrechungsabschnitten voneinander getrennt sind, und die Verbindungsvorrichtung
- - einen Verbindungsring mit einer radial umlaufenden ersten Verschlussfläche und einer Mehrzahl von zweiten Verschlussflächen umfasst, welche mit Durchtrittsabschnitten voneinander getrennt sind, wobei
- - die erste Verschlussfläche mit der ersten Rückfläche zur Anlage gebracht werden kann, und
- - die zweiten Verschlussflächen mit den zweiten Rückflächen dadurch zur Anlage gebracht werden können, dass die zweiten Erweiterungen mit einer axialen Bewegung durch die Durchtrittsabschnitte geführt und anschließend gedreht werden.
- - the first line end has a flange-like radial first extension with a first end face and a first rear face, and
- - the second line end has a plurality of flange-like radial second extensions each having a second end face and a second rear face, the second extensions being separated from one another with discontinuous sections, and the connecting device
- - A connecting ring with a radially circumferential first closure surface and a plurality of second closure surfaces, which are separated from one another with passage sections, wherein
- - the first closure surface can be brought into abutment with the first rear surface, and
- - the second closure surfaces can be brought into abutment with the second rear surfaces by passing the second extensions through the passage portions with an axial movement and then rotating them.
Der Verschlussring ist an der ersten Verschlussfläche so gestaltet, dass er mit der ersten Rückfläche großflächig zur Anlage gebracht werden kann, während der Verschlussring eine Anzahl von zweiten Verschlussflächen aufweist, um eine bajonettartige Verbindung mit den zweiten Erweiterungen des zweiten Leitungsendes bereitzustellen. In dieser Ausbildung der Verbindungsvorrichtung kann die erste Erweiterung normgerecht nach Art eines Anlageflansches ausgestaltet sein, wie sie bei der Verwendung von handelsüblichen Triclamps benötigt wird, während das zweite Leitungsende bajonettartig ausgestaltet ist. Zum Verbinden und Lösen der beiden Leitungsenden sind folglich nur eine axiale Bewegung gefolgt von einer rotatorischen Bewegung notwendig, so dass das Verbinden und Lösen auf sehr einfache und schnelle Weise erfolgen kann.The locking ring is configured at the first locking surface for extensive abutment with the first rear surface, while the locking ring has a number of second locking surfaces to provide a bayonet-type connection with the second extensions of the second conduit end. In this embodiment of the connecting device, the first extension can be designed in accordance with standards in the manner of a contact flange, as is required when using commercially available triclamps, while the second line end is designed in the manner of a bayonet. Consequently, only one axial movement followed by a rotational movement is required to connect and disconnect the two line ends, so that the connection and disconnection can take place in a very simple and rapid manner.
Bei einer weiteren Ausbildung kann vorgesehen sein, dass der Verbindungsring von zwei oder mehreren Ringsegmenten gebildet wird. Für den Fall, dass zwei Ringsegmente vorgesehen werden, können diese als Halbringsegmente und damit baugleich ausgeführt werden. Auch dann, wenn mehr als zwei Ringsegmente vorgesehen sind, können diese baugleich ausgestaltet sein. Die Verwendung von Ringsegmenten bietet sich insbesondere dann an, wenn die beiden zu verbindenden Leitungsenden jeweils fest mit anderen Bauteilen, beispielsweise Behältern oder Anschlüssen, verbunden sind. Infolgedessen ist kein freies Ende vorhanden, über welches der Verbindungsring auf die mit dem ersten Leitungsende verbundene Leitung geschoben werden könnte. In der zweiteiligen oder mehrteiligen Ausführungsform des Verbindungsrings ist es jedoch möglich, diesen um die betreffende erste Leitung herum anzuordnen.In a further embodiment it can be provided that the connecting ring is formed by two or more ring segments. In the event that two ring segments are provided, they can be designed as half-ring segments and thus have the same construction. Even if more than two ring segments are provided, they can be designed in the same way. The usage of Ring segments are particularly useful when the two line ends to be connected are firmly connected to other components, such as containers or connections. As a result, there is no free end over which the connecting ring could be pushed onto the line connected to the first line end. In the two-part or multi-part embodiment of the connecting ring, however, it is possible to arrange this around the relevant first line.
Eine fortentwickelte Ausbildung kann vorgeben, dass die Ringsegmente mittels eines Kabelbinders miteinander verbindbar sind. Kabelbinder stellen ein Massenartikel dar, die kostengünstig zu beziehen sind. Zudem sind Kabelbinder sehr einfach zu bedienen und zuverlässig in ihrer Funktion.A further developed design can stipulate that the ring segments can be connected to one another by means of a cable tie. Cable ties are a mass-produced article that can be obtained at low cost. In addition, cable ties are very easy to use and reliable in their function.
Nach Maßgabe einer fortentwickelten Ausbildung können die zweiten Verschlussflächen und/oder die zweiten Rückflächen in Umfangsrichtung geneigt sein. Aufgrund der Neigung der zweiten Verschlussflächen und/oder der zweiten Rückflächen wird beim Drehen des zweiten Leitungsendes seine Drehbewegung auch in eine axiale Bewegung umgesetzt, so dass das zweite Leitungsende auf das erste Leitungsende zu bewegt wird, wodurch ein gewisser Anpressdruck zwischen den beiden Leitungsenden bereitgestellt wird und diese dichtend miteinander verbunden werden können.According to a further development, the second closure surfaces and/or the second rear surfaces can be inclined in the circumferential direction. Due to the inclination of the second closing surfaces and/or the second rear surfaces, when the second line end is turned, its rotational movement is also converted into an axial movement, so that the second line end is moved towards the first line end, as a result of which a certain contact pressure is provided between the two line ends and these can be connected to one another in a sealed manner.
Bei einer weiteren Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtung eine Sekundärschnittstelle umfasst, welche den Verbindungsring radial beabstandet umschließt. Mit einer Sekundärschnittstelle können schlauchförmige Umhüllungen miteinander verbunden werden, mit denen die beiden Leitungsenden umschlossen werden können. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass insbesondere toxische Substanzen in die Umwelt gelangen, deutlich reduziert.In a further embodiment it can be provided that the connecting device comprises a secondary interface which encloses the connecting ring at a radial distance. With a secondary interface, tubular sheaths can be connected to each other, with which the two line ends can be enclosed. This significantly reduces the likelihood that toxic substances in particular will get into the environment.
Eine Umsetzung der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der Verbindungsvorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Ausbildungen bei der Herstellung und beim Transport von biotechnologischen und pharmazeutischen Produkten. Die Vorteile und die technischen Effekte, die für die Verbindungsvorrichtung beschrieben worden sind, lassen sich gleichermaßen mit der Verwendung erzielen. Dabei bietet es sich an, die Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei baugleich ausgebildeten Leitungsenden zu verwenden. Insbesondere dann, wenn die Verbindungsvorrichtung mit einer Sekundärschnittstelle betrieben wird, eignet sich die Verbindungsvorrichtung auch für die Verbindung von Leitungsenden, durch welche toxische Substanzen durchgeleitet werden. In vielen Fällen handelt es sich dabei um partikelförmige Substanzen, wobei die Substanzen auch im flüssigen oder gasförmigen Zustand durch die Leitungsenden geführt werden können.One implementation of the present invention relates to the use of the connecting device according to one of the previously described embodiments and configurations in the manufacture and transport of biotechnological and pharmaceutical products. The advantages and the technical effects that have been described for the connection device can be achieved equally with the use. In this case, it makes sense to use the connecting device for connecting two line ends of identical construction. In particular when the connection device is operated with a secondary interface, the connection device is also suitable for connecting line ends through which toxic substances are passed. In many cases, these are particulate substances, and the substances can also be fed through the line ends in the liquid or gaseous state.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1A ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende, wobei die Leitungsenden vorpositioniert sind, -
1B das in1A dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Verbindungsvorrichtung, bei welchem die Leitungsenden miteinander verbunden sind, -
2A ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende, -
2B das in2A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der Verbindungsvorrichtung, bei welchem die Leitungsenden vorpositioniert sind, -
2C das in2A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der Verbindungsvorrichtung, bei welchem die Leitungsenden miteinander verbunden sind, jeweils anhand von prinzipiellen Schnittdarstellungen, -
3A ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende, bei welchem die Leitungsenden vorpositioniert sind, -
3B das in3A dargestellte dritte Ausführungsbeispiel, bei welchem die Leitungsenden miteinander verbunden sind, -
4A ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende, bei welchem die Leitungsenden vorpositioniert sind, -
4B das in3A dargestellte vierte Ausführungsbeispiel, bei welchem die Leitungsenden miteinander verbunden sind, -
5 eine prinzipiele Draufsicht auf das zweite Ausführungsbeispiel der Verbindungsvorrichtung, -
6A ein erstes Leitungsende und ein drittes Ausführungsbeispiel der Verbindungsvorrichtung in einem Ausgangszustand, -
6B das in6A gezeigte dritte Ausführungsbeispiel in einem Zwischenzustand, in welchem die Verbindungsvorrichtung mit dem ersten Leitungsende verbunden ist, -
6C ein zweites Leitungsende, welches mit der Verbindungsvorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel mit einem ersten Leitungsende verbindbar ist, -
6D das in6C gezeigte zweites Leitungsende, welches mit der Verbindungsvorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel mit einem ersten Leitungsende verbunden ist, -
6E ein weiteres zweites Leitungsende, welches mit der Verbindungsvorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel mit einem ersten Leitungsende verbindbar ist, -
6F das in6E gezeigte weitere zweites Leitungsende, welches mit der Verbindungsvorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel mit einem ersten Leitungsende verbunden ist, und -
6G das in6D gezeigte zweites Leitungsende, welches mit der Verbindungsvorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel mit einem ersten Leitungsende verbunden ist, wobei die Verbindungsvorrichtung von einer Sekundärschnittstelle umschlossen ist.
-
1A a first embodiment of a connecting device according to the invention for connecting a first line end to a second line end, the line ends being pre-positioned, -
1B this in1A illustrated first exemplary embodiment of the connecting device, in which the line ends are connected to one another, -
2A a second embodiment of the connecting device according to the invention for connecting a first line end to a second line end, -
2 B this in2A illustrated second embodiment of the connecting device, in which the line ends are pre-positioned, -
2C this in2A illustrated second embodiment of the connecting device, in which the line ends are connected to each other, each based on basic sectional views, -
3A a third embodiment of the connecting device according to the invention for connecting a first line end to a second line end, in which the line ends are pre-positioned, -
3B this in3A illustrated third embodiment, in which the line ends are connected to each other, -
4A a fourth exemplary embodiment of the connecting device according to the invention for connecting a first line end to a second line end, in which the line ends are pre-positioned, -
4B this in3A illustrated fourth embodiment, in which the line ends are connected to each other, -
5 a basic plan view of the second embodiment of the connecting device, -
6A a first line end and a third exemplary embodiment of the connecting device in an initial state, -
6B this in6A shown third embodiment in an intermediate state, in which the connecting device is connected to the first line end, -
6C a second line end which can be connected to a first line end using the connecting device according to the third exemplary embodiment, -
6D this in6C shown second line end, which is connected to the connecting device according to the third embodiment with a first line end, -
6E a further second line end which can be connected to a first line end using the connecting device according to the third exemplary embodiment, -
6F this in6E shown further second line end, which is connected to the connecting device according to the third embodiment with a first line end, and -
6G this in6D shown second line end, which is connected to the connecting device according to the third embodiment with a first line end, wherein the connecting device is surrounded by a secondary interface.
In
Das erste Leitungsende 12 weist eine flanschartige radiale erste Erweiterung 16 mit einer ersten Stirnfläche 18 und einer ersten Rückfläche 20 auf. Das zweite Leitungsende 14 ist entsprechend aufgebaut und umfasst folglich eine flanschartige radiale zweite Erweiterung 22 mit einer zweiten Stirnfläche 24 und einer zweiten Rückfläche 26. Man erkennt, dass die erste Rückfläche 20 und die zweite Rückfläche 26 gegenüber der ersten Stirnfläche 18 bzw. zweiten Stirnfläche 24 geneigt sind, so dass das erste Leitungsende 12 eine erste Schrägfläche 28 und das zweite Leitungsende 14 eine zweite Schrägfläche 30 umfassen. Zudem ist erkennbar, dass ein Dichtelement 32 in diesem Fall mit dem zweiten Leitungsende 14 befestigt ist, wobei eine Befestigung am ersten Leitungsende 12 ebenfalls möglich ist. Das erste Leitungsende 12 und das zweite Leitungsende 14 sind so ausgestaltet, dass sie mit einem handelsüblichen Triclamp miteinander verbunden werden können.The
Die Verbindungsvorrichtung 101 weist einen Auflagering 34 auf, welcher mit der ersten Rückfläche 20 zur Anlage gebracht werden kann. Dabei kann der Auflagering 34 nach Art eines Spannsatzes ausgebildet sein, so dass der Auflagering 34 axial und verdrehsicher am ersten Leitungsende 12 fixiert werden kann. Wie erwähnt, ist die erste Rückfläche 20 als die erste Schrägfläche 28 ausgestaltet, so dass der Auflagering 34 ebenfalls eine zur ersten Schrägfläche 28 korrespondierend ausgerichtete Anlagefläche aufweist. Zudem ist aus der
Weiterhin umfasst die Verbindungsvorrichtung 101 eine Sperreinrichtung 38, die im ersten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgestaltet ist und ein Innengewinde aufweist. Die Sperreinrichtung 38 kann folglich auf den Auflagering 34 aufgeschraubt und koaxial zur Längsachse L positioniert werden, wobei der Auflagering 34 ein entsprechend ausgebildetes Außengewinde aufweist, wobei das Innengewinde und das Außengewinde in der
Weiterhin ist ein Sperrkörper 42 vorgesehen, der im ersten Ausführungsbeispiel am Auflagering 34 befestigt ist. Der Sperrkörper 42 ist derart am Auflagering 34 befestigt, dass er um eine senkrecht zur Längsachse L verlaufende Drehachse DS drehbar ist, wobei der Sperrkörper 42 im Bereich der Aufnahmeöffnung 36 am Auflagering 34 befestigt ist und somit von der ersten Rückfläche 20 aus gesehen vor der ersten Stirnfläche 18 angeordnet ist. Die Drehachse DS verläuft exzentrisch durch den Sperrkörper 42, der im ersten Ausführungsbeispiel bezogen auf die von
Das zweite Leitungsende 14 wird dabei so weit in die Aufnahmeöffnung 36 eingebracht, dass die erste Stirnfläche 18 mit dem Dichtelement 32 in Kontakt kommt. Der Auflagering positioniert das zweite Leitungsende 14 insoweit vor, als dass es axial fluchtend zur Längsachse L des ersten Leitungsendes 12 ausgerichtet ist. Anschließend wird die Sperreinrichtung 38 um die Längsachse L gedreht, wodurch sie eine axiale Bewegung entlang der Längsachse L ausführt, welche bezogen auf die
Zum Lösen des zweiten Leitungsendes 14 vom ersten Leitungsende 12 wird die Sperreinrichtung 38 in eine Position gebracht, dass diese nicht mehr mit dem Sperrkörper 42 zusammenwirkt, beispielsweise in die in
In den
Der bereits erwähnte Sperrkörper 42 ist in diesem Fall in der Sperreinrichtung 38 gelagert und als ein Sperrstift 54 ausgebildet. Der Sperrstift 54 ist axial verschiebbar in einer Sacklochbohrung 56 des zweiten Rings 46 gelagert und durchläuft eine Bohrung 57 des ersten Rings 44. Der Sperrstift 54 umfasst einen Kragen 58, an welchem sich ein erstes Vorspannmittel 60 und ein zweites Vorspannmittel 62 abstützen. Das erste Vorspannmittel 60 stützt sich weiterhin am ersten Ring 44 ab, während sich das zweite Vorspannmittel 62 an dem Grund der Sacklochbohrung 56 abstützt. Während das erste Vorspannmittel 60 als eine Feder ausgeführt ist, ist das zweite Vorspannmittel 62 als ein elastischer O-Ring realisiert.In this case, the locking
Weiterhin ragt der Sperrstift 54 in eine Nut 64 hinein, die sich um ein gewisses Maß in Umfangsrichtung des zweiten Rings 46 erstreckt und an ihrem Nutgrund eine Stellfläche 66 bildet. Furthermore, the locking pin 54 protrudes into a
Der Abstand der Stellfläche 66 zur Längsachse L ändert sich in Umfangsrichtung der Nut 64.The distance between the positioning
Das erste Vorspannmittel 60 ist so ausgebildet, dass sie den Sperrstift 54 zur Stellfläche 66 hin vorspannt, während das zweite Vorspannmittel 62 den Sperrstift 54 radial nach innen vorgespannt.The first biasing means 60 is configured to bias the locking pin 54 toward the
In
Aufgrund der radial nach innen gerichteten Bewegung des Sperrstifts 54 werden die ersten Vorspannmittel 60 komprimiert, welche infolgedessen eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft ausüben. Aufgrund des Kontakts des Sperrstifts 54 mit der Stellfläche 66 verbleibt der Sperrstift 54 in der in
Um das zweite Leitungsende 14 vom ersten Leitungsende 12 wieder zu lösen, wird der zweite Ring 46 in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Aufgrund der von den ersten Vorspannmitteln 60 erzeugten Rückstellkraft ist sichergestellt, dass der Sperrstift 54 auch beim Drehen des zweiten Rings 46 gegen die Stellfläche 66 gedrückt wird. Da sich der Abstand der Stellfläche 66 von der Längsachse L in diesem Fall vergrößert, bewegt sich der Sperrstift 54 radial nach außen. Infolgedessen wird das zweite Leitungsende 14 freigegeben und kann vom ersten Leitungsende 12 gelöst werden.In order to release the
In den
Zum Lösen des ersten Leitungsendes 12 vom zweiten Leitungsende 14 wird der zweite Ring 46 wieder zurück in die in
In den
Um das zweite Leitungsende 14 vom ersten Leitungsende 12 wieder zu lösen, wird der zweite Ring 46 gegen die Vorspannkraft der Feder 65 in die in
In
Zudem ist in
In den
Die Verbindungsvorrichtung 105 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel umfasst einen Verbindungsring 74, der im dargestellten Ausführungsbeispiel von zwei Ringsegmenten 67 gebildet wird, welche mittels eines Kabelbinders 82 miteinander verbunden werden können, wie aus
In
Zum Verbinden des zweiten Leitungsendes 14 mit dem ersten Leitungsende 12 wird zunächst der Verbindungsring 74 unter Verwendung des Kabelbinders 82 mit dem ersten Leitungsende 12 verbunden, wie es in
Sowohl die zweiten Verschlussflächen 78 als auch die zweiten Rückflächen 26 sind dabei in Umfangsrichtung etwas geneigt und daher rampenförmig ausgebildet. Dies hat zur Folge, dass beim Drehen des zweiten Leitungsendes 14 dasselbe auch axial zum ersten Leitungsende 12 hin verschoben wird, so dass eine dichtende Anlage der zweiten Stirnfläche 24 am Dichtelement 32 erreicht wird, wie es aus der
Aus den
Verbindungsvorrichtung 105 aus dem ersten Leitungsende 12 oder dem zweiten Leitungsende 14 entweichen sollte, unkontrolliert in die Umwelt gelangen kann. Die Sekundärschnittstelle 86 sowie die Schutzhüllen 92 können analog auch für die Verbindungsvorrichtungen 101 bis 104 nach dem ersten Ausführungsbeispiel bis vierten Ausführungsbeispiel verwendet werden.Connecting device 10 5 should escape from the
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Verbindungsvorrichtungconnecting device
- 101 - 105101 - 105
- Verbindungsvorrichtungconnecting device
- 1212
- erstes Leitungsendefirst line end
- 1414
- zweites Leitungsendesecond line end
- 1616
- erste Erweiterungfirst extension
- 1818
- erste Stirnfläche first face
- 2020
- erste Rückflächefirst back surface
- 2222
- zweite Erweiterungsecond extension
- 2424
- zweite Stirnflächesecond face
- 2626
- zweite Rückflächesecond back surface
- 2828
- erste Schrägfläche first bevel
- 3030
- zweite Schrägflächesecond inclined surface
- 3232
- Dichtelementsealing element
- 3434
- Auflageringsupport ring
- 3636
- Aufnahmeöffnungintake opening
- 3838
- Sperreinrichtung locking device
- 4040
- Griffstückhandle
- 4242
- Sperrkörperlocking body
- 4444
- erster Ringfirst ring
- 4646
- zweiter Ringsecond ring
- 4848
- Rastverbindung snap connection
- 5050
- Rastmittellocking means
- 5252
- Verdrehsicherunganti-rotation device
- 5454
- Sperrstiftlocking pin
- 5656
- Sacklochbohrungblind hole
- 5757
- Bohrungdrilling
- 5858
- Kragen collar
- 6060
- erstes Vorspannmittelfirst biasing means
- 6262
- zweites Vorspannmittelsecond biasing means
- 6363
- Sperrkugellocking ball
- 6464
- Nutgroove
- 6565
- FederFeather
- 6666
- Stellflächefootprint
- 6767
- Ringsegmentring segment
- 6868
- Handradhandwheel
- 6969
- Stoppelement stop element
- 7070
- Antriebseinheitdrive unit
- 7272
- Kolben-ZylindereinheitPiston-cylinder unit
- 7474
- Verbindungsringconnecting ring
- 7676
- erste Verschlussflächefirst closure surface
- 7878
- zweite Verschlussfläche second locking surface
- 8080
- Durchtrittsabschnittpassage section
- 8282
- Kabelbindercable ties
- 8484
- Unterbrechungsabschnittenbreak sections
- 8686
- Sekundärschnittstellesecondary interface
- 8888
- flexible Umhüllungflexible sheath
- 9090
- Umhüllungwrapping
- 9292
- Schutzhülle protective cover
- A - EA - E
- Ausschnittcutout
- DSDS
- Drehachse SperrkörperAxis of rotation blocking body
- DRDR
- Drehachse zweiter RingAxis of rotation of the second ring
- LL
- Längsachselongitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 8328457 B2 [0002]US8328457B2 [0002]
- DE 102016108905 A1 [0002]DE 102016108905 A1 [0002]
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---|---|
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---|---|
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
US8328457B2 (en) | 2007-07-20 | 2012-12-11 | Twin Bay Medical, Inc. | Sanitary clamp |
DE102016108905A1 (en) | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Half-ring segment, connection terminal and connecting device |
-
2021
- 2021-03-10 DE DE102021006572.7A patent/DE102021006572A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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US8328457B2 (en) | 2007-07-20 | 2012-12-11 | Twin Bay Medical, Inc. | Sanitary clamp |
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Legal Events
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Ref document number: 102021105817 Country of ref document: DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
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|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BARTELS UND PARTNER PATENTANWAELTE, DE |