DE10233862B4

DE10233862B4 - System zum Verbinden einer röhrenartigen Leitung mit einer Verbindungsvorrichtung, Verfahren zum Bearbeiten eines Endabschnittes der röhrenartigen Leitung und zugehöriges Werkzeug

Info

Publication number: DE10233862B4
Application number: DE2002133862
Authority: DE
Inventors: Martin Biermann
Original assignee: Duerr Systems AG; Eisele Pneumatics GmbH and Co KG
Current assignee: Duerr Systems AG; Eisele Pneumatics GmbH and Co KG
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-07-20
Also published as: DE10233862A1

Abstract

System (1) aufweisend eine röhrenartige Leitung (2) und eine Verbindungsvorrichtung (3) zum Verbinden mit einem Ende der Leitung (2), wobei die Verbindungsvorrichtung (3) ein Anschlußstück (4), eine Klemmeinrichtung (5) zum Klemmen der röhrenartigen Leitung (2), und eine Betätigungseinrichtung (6) zum Betätigen der Klemmeinrichtung (5) aufweist, und wobei die Klemmeinrichtung (5) mindestens eine Klemmbacke (8) aufweist, die zum Verbinden der Leitung (2) mit der Verbindungsvorrichtung (3) in Anlage an die Leitung (2) bringbar ist, wobei die Leitung (2) auf ihrer Außenumfangsfläche eine Aussparung (12) aufweist, in welche die Klemmbacke (8) eingreift, und die Klemmbacke (8) ein Schubmittel aufweist, das beim Betätigen der Betätigungseinrichtung (6) eine Schubkraft auf die Leitung (2) derart ausübt, dass die Leitung (2) in dichte Verbindung mit der Verbindungsvorrichtung (3) bringbar und haltbar ist, während das
Anschlußstück (4) eine Aufnahmebohrung (29) für die Leitung (2) aufweist und eine weiterführende Bohrung (30), wobei der Durchmesser der weiterführenden Bohrung...

Description

Die Erfindung betrifft ein System aufweisend eine röhrenartige Leitung, insbesondere einen Kunststoffschlauch, und eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden mit einem Ende der Leitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zugehörige Verbindungsvorrichtung, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Endabschnittes der röhrenartigen Leitung und ein zugehöriges Werkzeug.

Aus der DE 100 26 464 A1 ist ein gattungsgemäßes System und insbesondere eine gattungsgemäße Verbindungsvorrichtung bekannt. Mit dem bekannten System wird bereits eine dauerhaft dichte Anlage des Schlauches an einer Anlagefläche des Anschlußstückes erreicht. Allerdings kommt es bei dem bekannten System aufgrund des Eindrückens der Klemmbacken auf der Außenumfangsfläche des Schlauches auf dessen Innenseite zu einer geringen Verformung. Diese Verformung erschwert die Verwendung eines sogenannten Molches, mit dem derartige Leitungsverbindungen gereinigt werden können.

Aus der DE 100 26 461 A1 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Endabschnittes einer röhrenartigen Leitung bekannt, insbesondere ein Schneidwerkzeug für Schlauchenden. Mit den bekannten Schneidwerkzeug können insbesondere definierte Planflächen an den stirnseitigen Enden angebracht werden.

Weiterhin ist aus DE 691 00 681 T2 eine Rohrverbindung bekannt, die ein Anschlussstück mit einer Aufnahmebohrung aufweist, in die eine Leitung eingesteckt werden kann. Weiterhin weist diese bekannte Rohrverbindung eine Klemmeinrichtung auf, um die Leitung in dem Anschlussstück festzuklemmen. Nachteilig an dieser bekannten Rohrverbindung ist die Tatsache, dass die Molchbarkeit problematisch ist.

Weiterhin ist aus DE 1 901 257 U1 eine Rohrverbindung bekannt, bei der ein Rohr oder ein Schlauch auf eine Stützhülse aufgesetzt wird und in einem Anschlussstück fixiert wird. Aufgrund der innenliegenden Stützhülse ist diese Verbindung jedoch ebenfalls nicht molchbar.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein System sowie eine Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, mit dem nicht nur eine dauerhaft dichte Verbindung der röhrenartigen Leitung mit der Verbindungsvorrichtung gewährleistet ist, die darüber hinaus vorzugsweise auch totraumfrei sein sollte, und dennoch problemlos mit einem durch die Leitung zu führenden Reinigungselement, einem sogenannten Molch, zu reinigen ist, d.h. problemlos molchbar ist. Weiterhin soll die Vorrichtung und das System kostengünstig in der Herstellung und einfach in der Montage und Wartung sein. Weiterhin liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren und ein zugehöriges Werkzeug zum Anbringen der erforderlichen Kontur an die röhrenartige Leitung bereitstellen.

Das Problem ist durch das im Anspruch 1 bestimmte System sowie durch die in den nebengeordneten Ansprüchen bestimmte Vorrichtung, Verfahren und Werkzeug gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.

Gemäß dem Hauptanspruch ist das Problem bei einem System aufweisend eine röhrenartige Leitung, insbesondere einen Kunststoffschlauch, und eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden mit einem Ende der Leitung, wobei die Verbindungsvorrichtung ein Anschlußstück, eine Klemmeinrichtung zum Klemmen der röhrenartigen Leitung, und eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Klemmeinrichtung aufweist, und wobei die Klemmeinrichtung mindestens eine Klemmbacke aufweist, die beim Verbinden der Leitung mit der Verbindungsvorrichtung in Anlage an die Leitung bringbar ist, dadurch gelöst, daß die Leitung auf ihrer Außenumfangsfläche eine Aussparung aufweist, insbesondere eine ringförmige Nut, in welche die Klemmbacke eingreift, und daß die Klemmbacke ein Schubmittel aufweist, das beim Betätigen der Betätigungseinrichtung eine Schubkraft auf die Leitung derart ausübt, daß die Leitung in dichte Verbindung mit der Verbindungsvorrichtung bringbar und haltbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Einleitung der Schubkraft, die im wesentlichen und vorzugsweise ausschließlich in Richtung der Längsachse des Anschlußstückes wirkt, wird zuverlässig verhindert, daß sich die Innenwandung der zu klemmenden Leitung unerwünscht verformt. Durch die Schubkraft wird die Leitung in Anlage an eine von dem Anschlußstück vorzugsweise einstückig ausgebildete dichtende Anlagefläche oder an ein entsprechendes Dichtmittel, beispielsweise einen Dichtring, gebracht und dauerhaft zuverlässig gehalten.

Das Schubmittel kann beispielsweise eine von der Klemmbacke vorzugsweise einstückig ausgebildete Schubfläche, Schubkante oder ein Schubpunkt sein. Die Aussparung ist vorzugsweise um einen Betrag von dem stirnseitigen Ende der Leitung zurückversetzt, welcher der ein- bis zehnfachen Wandstärke der Leitung entspricht, vorzugsweise der zwei- bis vierfachen Wandstärke. Die Tiefe der Aussparung beträgt weniger als 50% der Wandstärke, vorzugsweise zwischen 10 und 25%, insbesondere etwa 15%.

Typische Werkstoffe für die röhrenartige Leitung sind Polymerkunststoffe, beispielsweise Polyethylen (PE) oder Polytetrafluorethylen (PTFE). Derartige Werkstoffe sind in gewissen Grenzen elastisch verformbar und/oder fließen unter Druckeinwirkung. Beide Effekte können für die Abdichtung der Leitung gegenüber der Verbindungsvorrichtung verwendet werden.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist die Verbindung lösbar, d.h. nach einem Rückführen der Betätigungseinrichtung kann das Schlauchende aus der Verbindungsvorrichtung ohne besonderen Kraftaufwand entnommen werden. Das Klemmen und Lösen erfolgt vorzugsweise derart, daß eine Beschädigung des Schlauchendes, insbesondere eine Verletzung der Oberflächen, zuverlässig verhindert ist.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung schließt das Schubmittel der Klemmbacke und/oder eine von der Aussparung in der Leitung gebildete Anlagefläche für das Schubmittel mit einer Längsachse des Anschlußstücks einen im wesentlichen rechten Winkel ein. Der Betrag des Winkels kann beispielsweise zwischen 80 und 100° liegen und ist insbesondere in Abstimmung auf den Werkstoff der Leitung so gewählt, daß bei Einwirken der Schubkräfte eine unerwünschte Verformung der Innenwandung der Leitung verhindert ist.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist das Anschlußstück eine Aufnahmebohrung für die Aufnahme der Leitung auf, und eine weiterführende Bohrung, wobei der Durchmesser der weiterführenden Bohrung im wesentlichen dem Innendurchmesser der Leitung entspricht. Dadurch ist der Übergang zwischen der weiterführenden Bohrung und dem Leitungsende absatzfrei und totraumfrei, wodurch die Leitung kostengünstig gereinigt werden kann.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Verbinden mit einem Ende einer röhrenartigen Leitung, bei der die Klemmbacke eine Schubfläche aufweist, die mit einer Längsachse des Anschlußstücks einen im wesentlichen rechten Winkel einschließt. Die Kraft, durch welche die Leitung in dichtende Anlage an die Verbindungsvorrichtung gebracht und gehalten ist, wird so in die Leitung eingeleitet, daß eine unerwünschte Verformung der Innenwandung der Leitung verhindert ist.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist das Anschlußstück eine Anlagefläche für die dichte Anlage der Leitung auf. Dadurch kann auf ein separates Dichtmittel verzichten werden. Dies ist insbesondere bei Anwendungsfällen für aggressive Medien vorteilhaft, bei denen beispielsweise Kunststoffschläuche aus Polytetrafluorethylen verwendet werden müssen. Die Anlagefläche schließt vorzugsweise mit der Längsachse des Anschlußstücks einen spitzen Winkel ein und ist in einer besonderen Ausführungsart konisch ausgebildet. Der Konus verjüngt sich dabei in Richtung auf die Leitung, so daß beim Aufschieben der Leitung auf die Anlagefläche eine geringfügige Aufweitung der Leitung erfolgt. Durch Anpassung der Innendurchmesser der weiterführenden Bohrung und der Leitung kann dadurch die Totraumfreiheit und Molchbarkeit der Verbindung weiter verbessert werden.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist das Anschlußstück an die Anlagefläche anschließend einen ringförmigen Aufnahmeraum auf. Dieser Aufnahmeraum kann beispielsweise dadurch gebildet sein, daß die Aufnahmebohrung die weiterführende Bohrung in einem radial äußeren Bereich in Bezug auf die Längsachse übergreift. Das Anschlußstück bildet demnach einen jedenfalls abschnittsweise ringkeilförmigen und/oder zylindrischen Stutzen aus, der in die Aufnahmebohrung hineinragt, und auf dem die Leitung aufschiebbar ist. Die Bodenfläche des Stutzens ist dabei von dem stirnseitigen Ende der Leitung beabstandet, so daß auch bei einem Fließen des Werkstoffes der Leitung, wie es beispielsweise bei Polytetrafluorethylen zu erwarten ist, die dichtende Anlage des Schlauches an der hierfür vorgesehenen Anlagefläche des Anschlußstücks gewährleistet ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bearbeiten eines Endabschnittes einer röhrenartigen Leitung, insbesondere eines Kunststoffschlauches, zur Vorbereitung einer dichten Verbindung des Endes der Leitung mit einer Verbindungsvorrichtung. Dabei wird auf einer Außenumfangsfläche der Leitung vom Ende der Leitung entfernt eine Aussparung eingebracht, deren in Richtung auf das Ende der Leitung randseitige Kante mit einer Längsachse der Leitung einen spitzen Winkel einschließt, insbesondere im wesentlichen einen rechten Winkel einschließt. Auch hier kann der Betrag des Winkels beispielsweise zwischen 80° und 100° betragen. Der Betrag wird so gewählt, daß eine unerwünschte Verformung auf der Innenseite der Leitung aufgrund des Einleitens der in Längsrichtung wirkenden Schubkräfte zuverlässig verhindert ist.

Vorzugsweise wird vor dem Einbringen der Aussparung die Stirnfläche oder eine sonstige Bezugsfläche am oder nahe dem Ende der Leitung angebracht, insbesondere eine rechtwinklig zur Längsachse ausgerichtete Stirnfläche bzw. Bezugsfläche. Dadurch ist gewährleistet, daß die Aussparung einen vorgebbaren Abstand zur Stirnfläche bzw. Bezugsfläche besitzt, der zudem am Werkzeug einstellbar sein kann.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung wird in die Außenumfangsfläche eine in Bezug auf die Längsachse der Leitung ringförmige Nut eingebracht. Der Querschnitt der Nut parallel zur Längsrichtung der Leitung kann nahezu beliebige Formen aufweisen, insbesondere rechteckförmig oder dreieckförmig sein. In der Regel wird die Querschnittsform der Aussparung an die Form der Klemmbacke der Verbindungsvorrichtung angepaßt sein.

Das stirnseitige Ende der Leitung kann an dem Übergang der Stirnfläche zur Innen- oder Außenumfangsfläche bearbeitet sein. Insbesondere kann an einer oder beiden Kanten eine Fase angebracht sein. Der Winkel der Fase kann an den Winkel der zugehörigen Anlagefläche des Anschlußstückes angepaßt sein.

Die Erfindung betrifft auch ein Werkzeug zum Bearbeiten eines Endabschnittes einer röhrenartigen Leitung. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen weist das erfindungsgemäße Werkzeug eine Anlagefläche für eine Stirnfläche der Leitung auf, wobei der Klingenträger in Richtung auf die zu bearbeitende Leitung über die Anlagefläche axial übersteht und eine in Radialrichtung wirkende Schneidklinge aufweist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein Formschneidwerkzeug, wobei die Kontur der Schneidklinge den Querschnitt der Aussparung in Längsrichtung der Leitung vorgibt.

In einer besonderen Ausführungsart ist der Klingenträger radial auslenkbar, insbesondere um eine mit der Längsachse des Werkzeuges einen rechten Winkel einschließende Achse und gegen die Wirkung eines Kraftspeicher schwenkbar an einem Werkzeugträger angelenkt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes System,
2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt der 1 im Bereich der Klemmbacke,
3 zeigt in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt III der 2,
3a zeigt in vergrößerter Darstellung eine alternative Ausführungsform,
4 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeuges,
5 zeigt einen Querschnitt durch das Werkzeug der 4, und
6 zeigt eine Draufsicht auf das Werkzeug der 4, und
7, 8, 9 zeigen den Ablauf eines Verfahrens zum Bearbeiten eines Endes der röhrenförmigen Leitung.
Die 1 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Systems 1 aufweisend eine röhrenartige Leitung 2, insbesondere einen Kunststoffschlauch, und eine Verbindungsvorrichtung 3 zum Verbinden mit einem Ende der Leitung 2. Die Verbindungsvorrichtung 3 weist ein Anschlußstück 4, eine Klemmeinrichtung 5 zum Klemmen der röhrenartigen Leitung 2 und eine Betätigungseinrichtung 6 zum Betätigen der Klemmeinrichtung 5 auf. Die Klemmeinrichtung 5 weist kreisumfänglich um die Längsachse 7 gleichverteilt angeordnete Klemmbacken 8 auf, die jeweils einstückig an einem Ende einer Klemmzunge 9 ausgebildet sind und beispielsweise in Umfangsrichtung durch parallel zur Längsachse 7 verlaufende Längsschlitze voneinander beabstandet sind. An ihren gegenüberliegenden Ende sind die Klemmzungen 9 einstückig durch einen Verbindungsring 10 miteinander verbunden.
Die 2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt der 1 im Bereich der Klemmbacke 8.
Auf ihrer Außenumfangsfläche 11 weist die Leitung 2 eine Aussparung 12 auf, im Ausführungsbeispiel eine ringförmige und im Querschnitt im wesentlichen dreieckförmige Nut. In diese Aussparung 12 greift die Klemmbacke 8 beim Klemmen der Leitung 2 jedenfalls teilweise im wesentlichen formschlüssig ein. Dabei weist die Klemmbacke 8 ein Schubmittel auf, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine mit der Längsachse 7 im wesentlichen einen rechten Winkel einschließende Schubfläche 13. In Richtung auf den Verbindungsring 10 schließt sich an die Schubfläche 13 eine im wesentlichen erste teilzylindrische Fläche 14 an, die anschließend in eine im wesentlichen formschlüssig mit der Aussparung 12 gebildete erste teilkegelförmige Fläche 15 übergeht und weiter anschließend in die Klemmzunge 9 übergeht.
In der anderen Richtung geht die Schubfläche 13 vorzugsweise rechtwinklig in eine zweite teilzylindrische Fläche 16 über, die parallel oder im wesentlichen parallel zur Längsachse 7 verläuft. Daran schließt sich eine im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse 7 ausgerichtete erste Stirnfläche 17 an, die radial außen in eine zweite teilkegelförmige Fläche 18 übergeht. Diese zweite teilkegelförmige Fläche 18 korrespondiert mit einem von dem Anschlußstück 4 einstückig ausgebildeten Innenkonus 26.
Der Verbindungsring 10 (1) bildet nahe seinem axialen Ende einen ersten ringförmigen Flansch 19 aus, der insbesondere beim Betätigen der Betätigungseinrichtung 6 in Anlage an einer nach innen ragenden Schulter 20 der hülsenförmigen Betätigungseinrichtung 6 ist. Die Schulter 20 weist einen ersten Hinterschnitt 21 auf, in welchen ein axialer Fortsatz 22 des Verbindungsrings 10 eingebogen ist. Dadurch ist die Klemmeinrichtung 5 unverlierbar an der Betätigungseinrichtung 6 festgelegt. Außerdem wird dadurch beim Lösen der Betätigungseinrichtung 6 der Verbindungsring 10 axial und mithin die Klemmbacke 8 axial und radial zurückgezogen und damit die Verbindung gelöst und die Leitung 2 zum Herausnehmen freigegeben.
Nahe ihrem dem Anschlußstück 4 zugewandten Ende weist die hülsenförmige Betätigungseinrichtung 6 ein Innengewinde 23 auf, das auf ein von dem Anschlußstück 4 ausgebildetes Außengewinde 24 aufschraubbar ist. Das dem Anschlußstück 4 zugewandte Ende der Betätigungseinrichtung 6 ist in einen zweiten Hinterschnitt 25 des Anschlußstücks 4 umgebördelt und damit unverlierbar an dem Anschlußstück 4 festgelegt.
Das Betätigen der Betätigungseinrichtung 6 erfolgt durch Drehen um die Längsachse 7, wobei es in Folge der Zusammenwirkung von Außengewinde 24 und Innengewinde 23 zu einer Bewegung der Betätigungseinrichtung 6 in Richtung auf das Anschlußstück 4 kommt. Dabei kommt die zweite teilkegelförmige Fläche 18 der Klemmbacke 8 in Anlage an den vom Anschlußstück 4 ausgebildeten Innenkonus 26 und dementsprechend zu einer federelastischen radialen Auslenkung der Klemmbacke 8 in Richtung auf die Leitung 2. Insbesondere kommt es dadurch zu einem im wesentlichen formschlüssigen Eingriff der Klemmbacke 8 in die Aussparung 12. Bei einem weiteren Betätigen der Betätigungseinrichtung 6 wird die Klemmbacke 8 weiter in axiale Richtung bewegt und es kommt infolge der Anlage der Schubfläche 13 an die im wesentlichem planparallel hierzu von der Aussparung 12 gebildeten ersten Anlagefläche 27 zu einem Schieben der Leitung 2 in Richtung auf das Anschlußstück 4.
Die zweite kegelförmige Fläche 18 der Klemmbacke 8 geht in Richtung auf den Verbindungsring 10 außenseitig in eine dritte teilzylindrische Fläche 36 über, die beim Eindrehen der Betätigungseinrichtung 6 in Anlage an eine von dem Anschlußstück 4 ausgebildete erste zylindrische Anlagefläche 37 kommt, wie die Darstellung in der unteren Bildhälfte der 2 zeigt. In axialer Richtung schließt sich an die erste zylindrische Anlagefläche 37 im wesentlichen rechtwinklig ein Absatz 38 an und daran im wesentlichen rechtwinklig eine zweite zylindrische Anlagefläche 41, deren Innendurchmesser an den Außendurchmesser der Leitung 2 angepaßt ist.
Die radiale Erstreckung des Absatzes 38 entspricht dabei dem radialen Abstand zwischen der zweiten teilzylindrischen Fläche 16 und der dritten teilzylindrischen Fläche 36 der Klemmbacke 8. Ebenso entspricht die radiale Tiefe der Aussparung 12 dem radialen Abstand zwischen der zweiten teilzylindrischen Fläche 16 und der ersten teilzylindrischen Fläche 14. Die Leitung 2 und das Anschlußstück 4 bilden dadurch im Bereich der Aussparung 12 einen vorzugsweise ringförmigen Hohlraum, in welchen die Klemmbacke 8 durch Betätigen der Betätigungseinrichtung 6 im wesentlichen formschlüssig einführbar ist.
Dabei wird die Leitung in axialer Richtung geschoben und dadurch in dichtende Verbindung mit dem Anschlußstück 4 gebracht. In radialer Richtung erfolgt dabei im wesentlichen keine Krafteinwirkung auf die Leitung 2, so daß eine unerwünschte Verformung der Innenfläche der Leitung 2 verhindert ist. Insgesamt ergibt sich somit in dem in der unteren Bildhälfte der 2 dargestellten vollständig betätigten Zustand eine optimale Stützung der Leitung 2 in radialer Richtung bei gleichzeitig optimaler Krafteinwirkung in axialer Richtung auf die Leitung 2 durch die Klemmbacke 8. Daher sind hohe Dichtkräfte erreichbar, ohne daß es zu einer Verformung der Leitung 2 auf der Innenfläche kommt.
Das Anschlußstück 4 weist eine im wesentlichen durch die zweite zylindrische Anlagefläche 41 gebildete und vorzugsweise zylindrische Aufnahmebohrung 29 zur Aufnahme der Leitung 2 und eine weiterführende und vorzugsweise ebenfalls zylindrische Bohrung 30 auf. Im Übergangsbereich bildet das Anschlußstück 4 vorzugsweise einstückig einen Stutzen 28 in Form eines Ringkeils aus, der sich in Richtung auf die Leitung 2 verjüngt, vorzugsweise spitz zuläuft. Der Keilwinkel α beträgt vorzugsweise zwischen 20 und 60°, insbesondere etwa 30 bis 35°. Radial innen fluchtet die Fläche des Stutzens 28 mit der weiterführenden Bohrung 30 bzw. ist parallel zur Längsachse 7 ausgerichtet oder kann mit dieser einen Winkel von bis zu 10° einschließen, insbesondere etwa 5°. Radial außen bildet der Stutzen 28 eine zweite Anlagefläche 31 für die Leitung 2.
Die 3 zeigt in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt III der 2 im Bereich der zweiten Anlagefläche 31. Gestrichelt dargestellt ist die sich ergebende Verformung einer beispielsweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehenden Leitung 2 und es wird deutlich, daß insbesondere unter Ausnutzung der Eigenschaft des Fließens dieses Werkstoffes eine dichte, totraumfreie und besonders gut molchbare Verbindung gewährleistet ist. Vorzugsweise ist an dem axialen Ende des Stutzens 28 ein Radius r angebracht, der beispielsweise zwischen 0,02 und 0,5 mm betragen kann, insbesondere etwa 0,1 mm.
Die 3a zeigt in vergrößerter Darstellung eine alternative Ausführungsform im Bereich des Ausschnitts III der 2. Dabei beträgt der Keilwinkel α des Stutzens 128 etwa 30°. Durch die von der Klemmeinrichtung 5 ausgeübte Schubkraft wird die Leitung 102 im Bereich des Übergangs auf den Stutzen 128 radial aufgeweitet und die zweite Anlagefläche 131 kommt abschnittsweise in Anlage an die Fase 142 des Stutzens 128. Vorzugsweise nimmt der sich einstellende Durchmesser der Leitung 102 in von dem Stutzen 128 axial wegweisender Richtung kontinuierlich zu, um in entsprechender Entfernung im wesentlichen dem Durchmesser der weiterführenden Bohrung 30 des Anschlußstücks 4 zu entsprechen. Durch den etwas größeren Winkel der Fase 142 im unverformten Zustand der Leitung 102 gegenüber dem Winkel der Anlagefläche 131 des Stutzens 128, jeweils in Bezug auf die Längsachse 7, wird verhindert, daß die Leitung 102 sich beim Verbinden aufgrund der axial wirkenden Schubkräfte nach radial innen aufwölbt, was für eine Molchbarkeit nachteilig wäre.
Grundsätzlich wäre eine möglichst scharfe Kante am Übergang des Stutzen 28 zur Leitung 2 wünschenswert, um dadurch einen möglichst stufenfreien Übergang bereitzustellen, der für den Molch sowohl im Hinblick auf die Reinigungswirkung als auch im Hinblick auf die Lebensdauer vorteilhaft ist. Im Falle eines Versatzes zwischen Stutzen 28 und Leitung 2 könnte es dann allerdings insbesondere bei bestimmten Schlauchwerkstoffen zu einem Schneiden oder Schaben kommen, was wiederum unerwünscht wäre. Aus diesem Grund wird an den Stutzen 28 der kleine Radius r angebracht.
Zum Ausgleich von Dicken und insbesondere Wandstärkeschwankungen der Leitung 2, wie sie insbesondere bei Kunststoffschläuchen in der Praxis unvermeidbar sind, sowie zum Ausgleich einer Exzentrizität der Bohrung in der Leitung 2 ist der Durchmesser der Aufnahmebohrung 29 im Bereich der zweiten zylindrischen Anlagefläche 41 etwas größer, insbesondere um etwa 0,05 bis 0,5 mm, vorzugsweise etwa 0,2 mm, als der Außendurchmesser der Leitung 2.
An der Leitung 2 ist eine Fase 42 angebracht, deren Winkel gegenüber der Längsachse 7 um vorzugsweise 1 bis 5°, insbesondere etwa 2,5° größer ist als der Keilwinkel α. Die Erstreckung der Fase 42 geht von der Innenfläche der Leitung 2 bis etwa zur halben Wandstärke. Der Innendurchmesser der Leitung 2 ist geringfügig und vorzugsweise um beispielsweise 0,1 mm kleiner als der Innendurchmesser der weiterführenden Bohrung 30. Durch das Aufschieben der Leitung 2 auf den Stutzen 28 und insbesondere unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften der Leitung 2, beispielsweise im Falle eines Schlauches aus Polytetrafluorethylen (PTFE), kommt es an dem Übergang zwischen der Leitung 2 und Anschlußstück 4 durch eine geringfügige endseitige Aufweitung der Leitung 2 zu einer absolut dichten, totraumfreien und übergangslosen und damit besonders gut molchbaren Verbindung.
Die axiale Erstreckung des Stutzens 28 ist größer als die Überlappung des Stutzens 28 durch der Leitung 2. Dadurch ist ein ringförmiger Aufnahmeraum 32 gebildet (2), in den sich die Leitung 2 auch im Falle eines Fließens des Werkstoffes der Leitung 2 hinein erstrecken kann. Dadurch ist ein Aufwerfen der Leitung 2 in den Leitungshohlraum hinein zuverlässig verhindert, auch unter dem Einfluß von Druck- und/oder Temperarturwechselbeanspruchungen.
Endseitig weist das Anschlußstück 4 auf seiner Stirnfläche eine ringförmige Nut 33 auf zur Aufnahme eines Dichtmittels, insbesondere eines Dichtringes. Das dargestellte Anschlußstück 4 ist beispielsweise für eine Einschraubverschraubung vorgesehen, wobei ein weiteres Außengewinde 34 in ein entsprechendes Innengewinde eines Gegenstücks mittels Werkzeugangriffsflächen auf dem zweiten Flansch 35 eingeschraubt werden kann, bis das Dichtmittel in der Nut 35 eine dichte Verbindung mit dem Gegenstück gewährleistet.
An seinem von dem Anschlußstück 4 entfernten Ende weist die hülsenförmige Betätigungseinrichtung 6 eine endseitig trichterförmig aufgeweitete Öffnung für den Durchtritt der Leitung 2 auf. Außerdem weist die Betätigungseinrichtung 6 innenseitig einen im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse 7 ausgerichteten ringförmigen Absatz 39 auf, der bei Betätigen in Anlage an die von dem Anschlußstück 4 insbesondere endseitig ausgebildete Stirnfläche 40 bringbar ist, und dadurch ein Endpunkt für das Betätigen und damit für das Schieben der Leitung 2 definiert ist. Dadurch ergibt sich bei der Montage in vorteilhafter Weise ein „harter" Anschlag, welcher dem Monteur deutlich das Erreichen des Endpunktes signalisiert. Eine Überbeanspruchung der Verbindungsvorrichtung 3 und/oder der zu verbindenden Leitung 2 ist somit praktisch ausgeschlossen.
Die axiale Position der verschiedenen wirksamen Anlageflächen zwischen Klemmbacke 8, Leitung 2 und Anschlußstück 4 kann so gewählt werden, daß die Anlage der Leitung 2 an der zweiten Anlagefläche 31 des Anschlußstückes 4 beispielsweise bereits nach der halben axialen Strecke gewährleistet ist, welche die Betätigungseinrichtung 6 aufgrund des Aufschraubens auf das Anschlußstück 4 zurücklegt, beispielsweise bereits nach einem halben Millimeter, und daß der verbleibende Teil der Strecke bis zur Anlage des Absatzes 39 an der Stirnfläche 40 dazu dient, das Ende der Leitung 2 zu verformen, insbesondere durch Fließen des Werkstoffes der Leitung.
Die 4 zeigt eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, eines Werkzeuges 50 zum Bearbeiten eines Endes einer röhrenartigen Leitung 2. Die 5 zeigt einen Querschnitt durch das Werkzeug 50 der 4 und die 6 zeigt eine Draufsicht auf das Werkzeug 50 der 4, allerdings ohne die Leitung 2.
Das Werkzeug 50 weist ein Führungsmittel 51 auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel ein zylindrischer Bolzen mit endseitig abgerundeten Kanten ist. Das Führungsmittel 51 ist mittels einer Gewindeschraube 52 in einer vorzugsweise zylindrischen Sacklochbohrung lösbar am Werkzeugträger 53 festlegbar. Durch die Lösbarkeit können unterschiedliche Führungsmittel 51 angebracht werden, die an die jeweiligen Durchmesser der Leitung 2 angepaßt sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Führungsmittel 51 mit seinem Außendurchmesser, der abschnittsweise auch konisch oder abgesetzt zylindrisch sein kann, an den Innendurchmesser der Leitung 2 angepaßt. Die Leitung 2 wird auf das Führungsmittel 51 aufgeschoben bis zur Anlage der Stirnfläche der Leitung 2 an die von dem Führungsmittel 51 vorzugsweise einstückig ausgebildete und insbesondere ringförmige Anlagefläche 54. Vorzugsweise ist die Stirnfläche der Leitung 2 zuvor bearbeitet worden, insbesondere dahingehend, daß die Stirnfläche eine plane und rechtwinklig zur Längsachse ausgerichtete Stirnfläche aufweist.
Die Längsachse des Werkzeuges 50 fällt mit der Längsachse der Leitung 2 zusammen und ist darüber hinaus koaxial zur Längsachse 7 des Systems der 1. Um diese gemeinsame Längsachse 7 ist das Werkzeug 50 drehbar. Vorzugsweise erfolgt die Drehung manuell betätigt, insbesondere um eine Umdrehung. Die weitere Sacklochbohrung 55 dient insbesondere der Gewichtsersparnis und damit der besseren Handhabbarkeit des Werkzeugs 50.
Ein die Schneidklinge 56 vorzugsweise einstückig ausbildender Klingenträger 57 steht über die Anlagefläche 54 in Axialrichtung über und ist insbesondere um eine mit der Längsachse 7 einen rechten Winkel einschließende und senkrecht zur Zeichenebene in der 4 verlaufenden Achse 58 schwenkbar. Hierzu ist der Klingenträger 57 gegen die Wirkung eines in dem Werkzeugträger 53 angeordneten Kraftspeichers 59 schwenkbar an dem Werkzeugträger 53 angelenkt. Der Klingenträger 57 ist vorzugsweise austauschbar, wodurch unterschiedliche Querschnittsformen der Aussparung 12 realisiert werden können und/oder die Schneidklinge 56 im Falle einer Beschädigung oder bei Verschleiß einfach ausgetauscht werden kann.
Die 7, 8 und 9 zeigen beispielhaft den Ablauf eines Verfahrens zum Bearbeiten eines Endes der röhrenförmigen Leitung 2 zur Vorbereitung einer dichten Verbindung der Leitung 2 mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung 3.
In dem in der 7 dargestellten Zustand wurde die Leitung 2, bei der es sich um einen Kunststoffschlauch handeln soll, beispielsweise mittels eines einfachen Messers oder eines Schlauchabschneiders abgeschnitten. Die sich ergebende Stirnfläche 61 ist dabei nicht genau rechtwinklig zur Längsachse 7.
Wie die 8 zeigt, kann zunächst mit einem separaten und vorzugsweise motorisch angetriebenen Werkzeug mit einer Schneidklinge 156 und entsprechenden Führungsmitteln 151 an die Leitung 2 eine rechtwinklig plane Stirnfläche 62 sowie gleichzeitig innen eine Fase 63 mit einem Winkel zwischen 25 und 65° bezogen auf die Längsachse 7, insbesondere etwa 30 bis 40°, angebracht werden, so daß sich ein von den Fasen gebildeter Spitzenwinkel von vorzugsweise etwa 65° bis 70° ergibt.
Anschließend wird mit einem in den 4 bis 6 dargestellten Werkzeug 50 auf der Außenumfangsfläche der Leitung 2 die Aussparung 12 eingebracht. Durch die Verschwenkbarkeit des Klingenträgers 57 ist dabei gewährleistet, daß der Endabschnitt der Leitung 2 auf seiner Außenumfangsfläche durch das Aufschieben der Leitung 2 auf das Werkzeug 50 nicht beschädigt wird.

Claims

System (1) aufweisend eine röhrenartige Leitung (2) und eine Verbindungsvorrichtung (3) zum Verbinden mit einem Ende der Leitung (2), wobei die Verbindungsvorrichtung (3) ein Anschlußstück (4), eine Klemmeinrichtung (5) zum Klemmen der röhrenartigen Leitung (2), und eine Betätigungseinrichtung (6) zum Betätigen der Klemmeinrichtung (5) aufweist, und wobei die Klemmeinrichtung (5) mindestens eine Klemmbacke (8) aufweist, die zum Verbinden der Leitung (2) mit der Verbindungsvorrichtung (3) in Anlage an die Leitung (2) bringbar ist, wobei die Leitung (2) auf ihrer Außenumfangsfläche eine Aussparung (12) aufweist, in welche die Klemmbacke (8) eingreift, und die Klemmbacke (8) ein Schubmittel aufweist, das beim Betätigen der Betätigungseinrichtung (6) eine Schubkraft auf die Leitung (2) derart ausübt, dass die Leitung (2) in dichte Verbindung mit der Verbindungsvorrichtung (3) bringbar und haltbar ist, während das Anschlußstück (4) eine Aufnahmebohrung (29) für die Leitung (2) aufweist und eine weiterführende Bohrung (30), wobei der Durchmesser der weiterführenden Bohrung (30) dem Innendurchmesser der Leitung (2) entspricht, wobei das Anschlußstück (4) eine erste Anlagefläche (31) für die dichtende Anlage der Leitung (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anlagefläche (31) in Bezug auf die Längsachse (7) des Anschlußstücks (4) konisch ausgebildet ist und sich in Richtung auf die Leitung (2) verjüngt, so dass beim Aufschieben der Leitung (2) auf die erste Anlagefläche (31) eine Aufweitung der Leitung (2) erfolgt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubmittel der Klemmbacke (8) und/oder eine von der Aussparung (12) in der Leitung (2) gebildete zweite Anlagefläche (27) für das Schubmittel mit einer Längsachse (7) des Anschlußstücks (4) einen rechten Winkel einschließt.
Vorrichtung (3) zum Verbinden mit einem Ende einer röhrenartigen Leitung (2), wobei die Verbindungsvorrichtung (3) ein Anschlußstück (4), eine Klemmeinrichtung (5) zum Klemmen der röhrenartigen Leitung (2), und eine Betätigungseinrichtung (6) zum Betätigen der Klemmeinrichtung (5) aufweist, und wobei die Klemmeinrichtung (5) mindestens eine Klemmbacke (8) aufweist, die beim Verbinden der Leitung (2) mit der Verbindungsvorrichtung (3) in Anlage an die Leitung (2) bringbar ist, wobei die Klemmbacke (8) eine Schubfläche (13) aufweist, die mit einer Längsachse (7) des Anschlußstücks (4) einen rechten Winkel einschließt, und die Schubfläche (13) beim Betätigen der Betätigungseinrichtung (6) in Anlage an eine Aussparung (12) auf der Außenumfangsfläche der Leitung (2) bringbar ist, und dass die Schubfläche (13) beim Betätigen der Betätigungseinrichtung (6) eine Schubkraft in Längsrichtung des Anschlußstücks (4) auf die Leitung (2) derart ausübt, dass die Leitung (2) in dichte Verbindung mit der Verbindungsvorrichtung (3) bringbar und haltbar ist, wobei das Anschlußstück (4) eine erste Anlagefläche (31) für die dichtende Anlage der Leitung (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anlagefläche (31) in Bezug auf die Längsachse (7) des Anschlußstücks (4) konisch ist und sich in Richtung auf die Leitung (2) verjüngt, so dass beim Aufschieben der Leitung (2) auf die erste Anlagefläche (31) eine Aufweitung der Leitung (2) erfolgt.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlußstück (4) an die erste Anlagefläche (31) anschließend einen ringförmigen Aufnahmeraum (32) aufweist.
Werkzeug (50) zum Bearbeiten eines Endes (2) einer röhrenartigen Leitung (2) mit einem an den Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser der Leitung (2) angepassten und in die Leitung (2) einsteckbaren bzw. auf die Leitung (2) aufsteckbaren Führungsmitteln (51; 151) zur koaxialen Ausrichtung der Leitung (2) in Bezug auf das Führungsmittel (51; 151) und einem um die gemeinsame Achse (7) drehbaren Klingenträger (57), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (50) eine Anlagefläche (54) für eine Stirnfläche (61) der Leitung (2) aufweist, und dass der Klingenträger (57) in Richtung auf die zu bearbeitende Leitung (2) über die Anlagefläche (54) axial übersteht und eine in Radialrichtung wirkende Schneidklinge (56) aufweist.
Werkzeug (50) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klingenträger (57) radial auslenkbar ist und gegen die Wirkung eines Kraftspeichers (59) schwenkbar an einem Werkzeugträger (53) angelenkt ist.