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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Druckluftkupplungsvorrichtung
für Innengewindeanschlüsse, insbesondere
zur Funktions- und Dichtheitsprüfung
von pneumatischen Geräten,
mit einem Griffstück
zur Unterbringung von Mitteln zur mechanischen Verbindung mit dem
Innengewindeanschluss, und mit einem Schlauchanschluss zum Verbinden mit
einer abgehenden speisdruckführenden Schlauchleitung.
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Nach
Abschluss des Montageprozesses von pneumatischen Geräten, wie
Zylindern oder Ventilen, wird zum Zwecke der Qualitätssicherung
gewöhnlich eine
Funktions- und Dichtheitsprüfung
durchgeführt. Hierbei
wird das fertig montierte pneumatische Gerät über seinen mindestens einen
Druckluftanschluss testweise mit Druckluft beaufschlagt, um Undichtigkeiten
an Gehäusedichtungen
oder dynamischen Dichtungen aufzuspüren. Weiterhin kann mit einer solchen
probeweisen Druckluftbeaufschlagung ein erster Funktionstest des
pneumatischen Geräts durchgeführt werden.
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Es
ist allgemein bekannt, für
eine Funktions- und Dichtheitsprüfung
den mit Druckluft zu beaufschlagenden Innengewindeanschluss des
pneumatischen Geräts
mit einer speisedruckführenden Schlauchleitung
zu verbinden, wobei am Ende der Schlauchleitung ein Gewindeadapter
vorgesehen ist, der in den Innengewindeanschluss eingeschraubt wird,
um die pneumatische Verbindung herzustellen. Derartige, sogenannte
Einschraubkupplungen müssen
jedoch zeitaufwendig in den Innenanschluss ein- und wieder herausgedreht
werden.
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Aus
der
DE 195 43 178
A1 geht eine Druckluftkupplungsvorrichtung hervor, welche
den vorstehend beschriebenen Nachteil mittels eines Schnellkupplungsmechanismus
behebt. Die Druckluftkupplungsvorrichtung besteht im Wesentlichen
aus einem innerhalb eines Griffstücks angeordneten Spannkolben,
in welchem mehrere einzelne Spannzangen mit je einem Lagerende lösbar eingehängt sind
und zusammen mit dem Spannkolben mittels eines Betätigungselements
axial innerhalb des Griffstücks
verschiebbar sind. Gegenüberliegend
der jeweiligen Lagerenden der einzelnen Spannzangen besitzen diese
entsprechende Anschlussenden, welche in ringartiger Anordnung mit
dem Innengewindeanschluss des zu prüfenden pneumatischen Gerätes zusammenwirken.
Die mechanische Verbindung mit dem Innengewindeanschluss erfolgt über die
axiale Verschiebung des Spannkolbens, was eine Bewegung der einzelnen
Spannzangen nach radial außen
bewirkt, so dass die an den Anschlussenden vorgesehenen Gewindesegmente
formschlüssig
im Innengewindeanschluss zum Eingriff kommen. Eine Zuführung des
Speisedrucks erfolgt über
einen rechtwinklig zur Hauptachse des Griffstücks vorgesehenen Schlauchanschlusses.
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Ein
Nachteil dieser bekannten Druckluftkupplungsvorrichtung besteht
darin, dass die Druckluft ausgehend vom Schlauchanschluss durch
die zwischen den einzelnen Spannzangen bestehenden Spalte fließt, um zum
Innengewindeanschluss zu gelangen. Hieraus ergibt sich ein relativ
geringer wirksamer Querschnitt für
die dem Innengewindeanschluss zuzuführende Druckluft, was in Verbindung mit
dem strömungstechnisch
ungünstigen
seitlichen Schlauchanschluss insgesamt zu geringen Durchflussraten
führt.
Weiterhin beeinträchtigt
der seitliche Schlauchanschluss die Handhabung der bekannten Druckluftkupplungsvorrichtung.
Die Druckluftkupplungsvorrichtung besteht ferner aus einer Vielzahl von
Einzelteilen, welche aufwendig zu fertigen und anschließend zu
montieren sind.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckluftkupplungsvorrichtung
für Innengewindeanschlüsse zu schaffen,
welche bei einfacher Konstruktion eine ergonomische Formgebung besitzt
und sich andererseits durch eine möglichst hohe Durchflussrate
auszeichnet.
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Die
Aufgabe wird ausgehend von einer Druckluftkupplungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen
gelöst.
Die nachfolgenden abhängigen
Ansprüche
geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die
Erfindung schließt
die technische Lehre ein, dass Mittel zur mechanischen Verbindung
einer Druckluftkupplungsvorrichtung mit dem Innengewindeanschluss
eine einstückige
Gewindeeinsatzhülse umfassen,
deren vordere im Wesentlichen radial ausfederbare und aufspreizbare
Gewindesegmente mit dem Innengewindeanschluss zusammenwirken, wobei eine
innerhalb der Gewindeeinsatzhülse
axial verschiebbares Spreizrohrelement zum Aufspreizen des Gewindesegments
vorgesehen ist.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt
insbesondere darin, dass alle aufspreizbaren Gewindesegmente ausfederbarer
Bestandteil der Gewindeeinsatzhülse
sind und insoweit nicht einzeln montiert werden müssen. Das
Spreizrohrelement zum Aufspreizen der Gewindesegmente dient gleichzeitig
aufgrund seiner Rohreigenschaft der direkten Zuführung von Druckluft an den
Innengewindeanschluss, was eine recht hohe Durchflussrate gewährleistet.
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Vorzugsweise
ist das Spreizrohrelement hohlzylinderartig zum Zuführen der
Druckluft an den Innengewindeanschluss ausgebildet, wobei die Schlauchleitung
koaxial zum Spreizrohrelement in dessen Verlängerung verläuft. Diese
Anordnung ergibt eine strömungstechnisch
optimale Konstruktion, die dadurch weiter verbessert werden kann,
indem das Spreizrohrelement sowie die axial direkt benachbarte Schlauchleitung
vorzugsweise denselben Innendurchmesser aufweisen.
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Vorzugsweise
ist das Spreizrohrelement koaxial und ortsfest gegenüber dem
Griffstück
angeordnet, so dass eine axiale Druckbewegung des Griffstücks das
Aufspreizen der radial ausfederbaren Gewindesegmente der Gewindeeinsatzhülse herbeiführt. Somit
kann in ergonomisch günstiger
Weise nach Einführen
der Gewindesegmente der Druckluftkupplungsvorrichtung in den Innengewindeanschluss in
Fortführung
dieser Einschiebbewegung die Aufspreizung der Gewindesegmente erfolgen,
um die Druckluftkupplungsvorrichtung in dem Innengewindeanschluss
formschlüssig
zum Eingriff zu bringen. Um eine ungespreizte Ausgangsposition der
Gewindesegmente sicherzustellen wird vorgeschlagen, zwischen der
Gewindeeinsatzhülse
und dem Griffstück
eine Druckfeder anzuordnen. Die Kraft der Druckfeder ist dabei so
auszulegen, dass hierbei nicht die Handhabung der Druckluftkupplungsvorrichtung
erschwert wird, da die Federkraft bei der Herstellung des Luftanschlusses
stets mit zu überwinden
ist.
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Vorzugsweise
laufen die Gewindesegmente im ungespreizten Ausgangszustand leicht
konisch nach radial innen aus, wobei zwischen den Gewindesegmenten
und der dem gegenüber
im Wesentlichen zylindrischen Gewindeeinsatzhülse ein federnder Übergangsbereich
vorgesehen ist. Zur Verbesserung der radialen Federeigenschaft der
Gewindesegmente kann die Gewindeeinsatzhülse im Bereich der Gewindesegmente
mit entsprechenden axialen Schlitzen versehen sein.
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Gemäß einer
die Erfindung verbessernden Maßnahme
ist vorgesehen, dass zwischen der Gewindeeinsatzhülse und
dem Griffstück
ein Verriegelungsmechanismus zur Fixierung der eingekuppelten Endposition
der Druckluftkupplungsvorrichtung vorgesehen ist. Der Verriegelungsmechanismus
kann dabei in einfacher Weise aus einem von der Gewindeeinsatzhülse nach
radial außen
hervorstehenden stiftartigen Ansatz bestehen, der mit einer abgewinkelten
Führungsnut
im Griffstück
formschlüssig
zusammenwirkt. Vorzugsweise bildet die abgewinkelte Führungsnut
einen rechten Winkel. Ein weiterer Vorteil dieses Verriegelungsmechanismus
besteht darin, dass der Anwender parallel zur Einrückbewegung der
Gewindeeinsatzhülse
in das Griffstück
hinein den Anschlussvorgang von außen sichtbar an der Stellung
des stiftartigen Ansatzes innerhalb der Führungsnut des Griffstücks verfolgen
kann, was auch der Anwendungssicherheit zugute kommt. Die Länge des
zur Druckluftkupplungsvorrichtung achsparallelen Bereichs der Führungsnut
begrenzt vorteilhafterweise den axialen Bewegungsablauf des Spreizrohrelementes
innerhalb des Griffstücks.
Um die Druckluftkupplungsvorrichtung in der gespannten Endstellung
zu sichern, ist das Griffstück
lediglich – vorzugsweise
im Uhrzeigersinn – bis
zum Anschlag in die Rastmulde der abgewinkelten Führungsnut
zu drehen. Hierfür
ist ein Drehwinkel von ca. 5° hinreichend.
Die Verriegelung ist in dieser Stellung eingerastet und zusätzlich durch
die Federspannung der integrierten Druckfeder gesichert. Diese Zweifachsicherung
schützt
den Anwender gegen ungewolltes Lösen.
Um die Verriegelung zu lösen,
ist nämlich
sowohl eine Drück-
als auch eine Drehbewegung erforderlich (selbstverständlich im
entlüfteten
Zustand der angeschlossenen Schlauchleitung).
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In
einfacher Weise kann der am Griffstück vorgesehene Schlauchanschluss
der Druckluftkupplungsvorrichtung nach An eines Push-In-Fittings
ausgebildet sein. Der Push-In-Fitting
schafft somit die Vorraussetzung, die Druckluftkupplungsvorrichtung in
einfacher Weise lösbar
mit einer speisedruckführenden
Schlauchleitung zu verbinden.
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In
vorteilhafter Weise sollte das Griffstück zumindest teilweise mit
einer gerändelten
Oberfläche versehen
sein, um eine abrutschsichere Betätigung zu gewährleisten.
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Weitere
die Erfindung verbessernden Maßnahmen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben oder werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 einen Längsschnitt
durch eine in einen Innengewindeanschluss eingefügte Druckkupplungsvorrichtung
mit Verdeutlichung der Anfangs- sowie der Endposition und
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2 eine Seitenansicht auf
das Griffstück der
Druckluftkupplungsvorrichtung nach 1 im Bereich
der abgewinkelten Führungsnut.
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Die
in der 1 dargestellt
Druckluftkupplungsvorrichtung ist zur Funktions- und Dichtheitsprüfung eines
pneumatischen Geräts 1 vorgesehen, welches
mit einem Innengewindeanschluss 2 zur Versorgung mit Speisedruck
ausgestattet ist. Die Druckluftkupplungsvorrichtung ist über mehrere
ringförmig
angeordnete Gewindesegmente 3 formschlüssig und druckdicht im Innengewindeanschluss 2 verankert
und besitzt an dem den Gewindesegmenten 3 gegenüberliegenden
Ende einen Schlauchanschluss 4, der nach An eines Push-In-Fittings
ausgebildet ist und eine Speisedruckführende Schlauchleitung 5 aufnimmt.
Die Druckluftkupplungsvorrichtung besitzt weiterhin ein rohrartiges
Griffstück 6,
das zur Unterbringung von Mitteln zur mechanischen Verbindung der
Gewindesegmente 3 mit dem Innengewindeanschluss 2 dient.
Diese Mittel zur mechanischen Verbindung umfassen eine Gewindeeinsatzhülse 7,
an welcher die Gewindesegmente 3 einstückig in einer An Ringanordnung
angeformt sind. Die Gewindesegmente 3 sind radial ausfedernd
und über
ein koaxial innerhalb der Gewindeeinsatzhülse 7 verschiebbares
Spreizrohrelement 8 aufspreizbar. Das Spreizrohrelement 8 ist
wiederum koaxial in das Griffstück
an dem den Gewindesegmenten 3 gegenüberliegenden Ende eingeschraubt.
Das Spreizrohrelement 8 ist weiterhin hohlzylinderartig
ausgebildet, um die über
Schlauchleitung 5 zugeführte Druckluft
geradlinig über
das Spreizrohrelement 8 an den Innengewindeanschluss 2 zu
leiten. Das Spreizrohrelement 8 bildet einen Endanschlag
zur Bestimmung der Einschiebtiefe der Schlauchleitung 5 in
das Griffstück 6.
Das Griffstück 6 dient
der axialen Führung
der dem gegenüber
axial verschiebbaren Gewindeeinsatzhülse 7, wobei eine
dazwischen angeordnete Druckfeder 9 die ungespreizte Ausgangsposition
der Gewindesegmente 3 sicherstellt (dargestellt im linken
Teilschnitt).
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Die über mehrere
axiale Schlitze im Endbereich der Gewindeeinsatzhülse 7 herausgearbeiteten ausfedernden
Gewindesegmente 3 laufen im ungespreizten Zustand leicht
konisch nach radial innen aus. Zwischen den einzelnen Gewindesegmenten 3 und
der dem gegenüber
im Wesentlichen zylindrischen Gewindeeinsatzhülse 7 ist ein federnder Übergangsbereich 10 zur
Realisierung der ausfedernden Eigenschaft vorgesehen. Benachbart
zu diesem Übergangsbereich 10 weist
die Gewindeeinsatzhülse 7 einen
Dichtabsatz zur Aufnahme eines elastomeren Anschlussdichtrings 11 auf.
Der Anschlussdichtring 11 dient dem Abdichten der Druckluftkupplungsvorrichtung
gegenüber
dem pneumatischen Gerät 1 während der
Funktions- und Dichtheitsprüfung,
so dass keine Druckluft aus der Schlauchleitung 5 an die Atmosphäre gelangt
(dargestellt im rechten Teilschnitt).
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Zwischen
der Gewindeeinsatzhülse 7 und dem
Griffstück 6 ist
ein Verriegelungsmechanismus zur Fixierung der eingekuppelten Endposition
der Druckluftkupplungsvorrichtung vorgesehen, welcher aus einem
in die Gewindeeinsatzhülse 7 nach
radial außen
hervorstehenden stiftartigen Ansatz 12 besteht, der mit
einer Führungsnut 13 seitens
des Griffstücks 6 formschlüssig zusammenwirkt.
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Gemäß 2 ist die Führungsnut 13 abgewinkelt
ausgebildet, wobei der sich parallel zur Hauptachse der Druckluftkupplungsvorrichtung
erstreckende längere
Abschnitt der Führungsnut 13 den
Hub des Spreizrohrelementes 8 innerhalb des Griffstücks 6 begrenzt.
Dieser Hub ist so bemessen, dass hierüber ein vollständiges Aufspreizen
der Gewindesegmente 3 über
das Spreizrohrelement 8 erzielbar ist. Der stiftartige
Ansatz 12 ist in der verriegelten Position innerhalb der
Führungsnut 13 dargestellt,
in welcher die Druckluftkupplungsvorrichtung in dem – hier nicht
weiter dargestellten – Innengewindeanschluss 2 zur
Durchführung
einer Funktions- und Dichtheitsprüfung verankert ist. Zum Lösen ist
lediglich eine drehende Rückbewegung
um wenige Grad erforderlich. Zur Verbesserung der Griffigkeit für die Drück- und
Drehbewegung des Griffstücks 6 ist
dieses mit einer gerändelten
Oberfläche
versehen.
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Die
Erfindung ist nicht beschränkt
auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr
auch Abwandlungen hiervon denkbar, die vom Gegenstand der Erfindung
Gebrauch machen. So ist es beispielsweise auch möglich, die Gewindesegmente 3 lediglich
hakenartig auszubilden, was ebenfalls einen sicheren Eingriff innerhalb
eines Innengewindeanschlusses ermöglicht. An Stelle eines Innengewindeanschlusses
eignet sich die erfindungsgemäße Druckluftkupplungsvorrichtung
auch für
ein Zusammenwirken mit einfachen Grundbohrungen, Öffnungen
und dergleichen, die ohne ein Innengewinde versehen sind. Hierbei
wird dann über
die Gewindesegmente oder Hakensegmente eine entsprechende Druckkraft
an die Innenwandung der Bohrung oder den Randbereich der Öffnung aufgebracht.
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Die
erfindungsgemäße Druckluftkupplungsvorrichtung
ist an alle gängigen
Anschlussgewindegrößen konstruktiv
anpassbar und durch das einfach konstruierte Innenleben günstig herstellbar.
Durch die einfache Bewegungsfolge Einsetzen, Drücken, Drehen ist die erfindungsgemäße Druckluftkupplungsvorrichtung
zudem einfach zu handhaben.
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- 1
- Pneumatisches
Gerät
- 2
- Innengewindeanschluss
- 3
- Gewindesegmente
- 4
- Schlauchanschluss
- 5
- Schlauchleitung
- 6
- Griffstück
- 7
- Gewindeeinsatzhülse
- 8
- Spreizrohrelement
- 9
- Druckfeder
- 10
- Übergangsbereich
- 11
- Anschlussdichtung
- 12
- stiftartiger
Ansatz
- 13
- Führungsnut