DE10348875A1

DE10348875A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden von zwei teleskopierenden Rohren mit einem Befestigungselement

Info

Publication number: DE10348875A1
Application number: DE10348875A
Authority: DE
Inventors: Paul D Sergi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2004-05-13
Also published as: DE20316138U1; CA2444352A1; US6669400B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Verbinden von zwei teleskopierenden Rohren (11, 12) mit einem Befestigungselement (20). DOLLAR A Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei kostengünstiger Herstellung eine Vorrichtung (10) zum lösbaren Verbinden zweier teleskopierender Rohre (11, 12) zu schaffen, die eine verformungs- und spannungsfreie Verbindung der Rohre (11, 12) gewährleistet. DOLLAR A Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Rohr (11, 12) ein erstes Loch (15, 17) gegenüber einem kleineren zweiten Loch (16, 18) aufweist und die ersten Löcher (15, 17) und die zweiten Löcher (16, 18) zueinander fluchtend ausgerichtet sind, wobei ferner das Befestigungselement (20) einen Kopf (21) an einem Ende, ein Gewindezapfen (22) mit Mutter (25) am anderen Ende und zwischen Kopf (21) und Gewindezapfen (22) einen im Querschnitt vergrößerten Verbindungsbolzen (23) aufweist, dessen Querschnitt kleiner als die ersten Löcher (15, 17) und größer als die zweiten Löcher (16, 18) ist, so daß der Verbindungsbolzen (23) durch die ersten Löcher (15, 17) und der Gewindezapfen (22) durch die zweiten Löcher (16, 18) hindurchgeführt ist und die Mutter (25) so auf den Gewindezapfen (22) geschraubt ist, daß bei ihrem Anziehen der Verbindungsbolzen (23) mit einem der Rohre (11, 12) in Anlage gelangt und das eine (11) der Rohre (11, 12) gegen das andere Rohr (12) drückt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei Rohren, bei welcher ein Rohr teleskopierend in einem anderen Rohr aufgenommen ist und die beiden Rohre durch ein Befestigungselement verbunden sind.
Es ist häufig wünschenswert, Rohre in Längsrichtung teleskopierend zu verbinden, um ihre Gesamtlänge zu verlängern, während ihr Durchmesser gleichzeitig reduziert wird. Solches wird beispielsweise häufig auf dem Gebiet von Antennen ausgeführt, wo metallische Rohre, im allgemeinen aus Aluminium, Antennenelemente unterschiedlicher Länge bilden. Da diese Elemente sich oft über mehrere Fuß erstrecken, ist es hinsichtlich des Windwiderstandes und zu anderen Zwecken wünschenswert, daß sie aus einer Vielzahl von teleskopierenden Rohren derart gebildet werden, daß ihre Spitzen einen geringeren Durchmesser als das Ende aufweisen, an dem sie vom Antennenlängsträger ausgehen.
Ein Problem beim Herstellen von solchen verlängerten Rohren besteht darin, daß die Rohre an dem Punkt ihrer Verbindung nicht verformt werden dürfen, da sich dies auf die Übertragungsmerkmale der Antennenelemente nachteilig auswirkt. Daher ist ein reines Zusammenschrauben von zwei Rohren deshalb nicht akzeptabel, weil zum Erhalt der erforderlichen Festigkeit einer guten Verbindung die Rohre dauerhaft eingedrückt oder anderweitig verformt werden.
Ein bekannter, aber derzeit druckschriftlich nicht belegbarer Lösungsversuch für dieses Problem besteht darin, einen Längsschlitz in dem Rohr mit dem größeren Durchmesser anzubringen und anschließend eine Klemme zu verwenden, um das größere Rohr auf dem kleineren Rohr festzuziehen. Bei dieser Vorrichtung ist es allerdings nicht nur kostspielig, die Rohre zu schlitzen und die Klemme bereitzustellen, sondern auch der Schlitz selbst kann eine unerwünschte Verformung bilden und, was noch wichtiger ist, er erzeugt einen Spannungspunkt für eine Produktstörung. Da ein guter, solider Kontakt zwischen den Rohren gefordert wird, ist es bei diesen Verbindungsarten außerdem notwendig, eine kontaktverbessernde, oxidationsinhibitierende Masse hinzuzufügen, wie beispielsweise diejenige, die unter dem eingetragenen Warenzeichen PENETROX^® im Handel ist. Aber selbst dann ist ein so konstruiertes Antennenelement einer Verformung im Bereich der Klemme ausgesetzt.
Daher ist der Bedarf an einer Vorrichtung zum Längsverbinden von Rohren vorhanden, mit dem eine starke Verbindung ohne Verformungen und ohne Erzeugung von unzulässigen Spannungspunkten hergestellt wird, und zwar zu vernünftigen Kosten.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei kostengünstiger Herstellung eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei teleskopierend ineinanderschiebbaren Rohren zu schaffen, welche ohne Anwendung kontaktverbessernder Mittel eine verformungs- und spannungsfreie Verbindung der Rohre gewährleistet.

Diese Aufgabe wird objektbezogen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und verfahrenstechnisch mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Jedes Rohr weist ein erstes Loch auf, das mit dem ersten Loch des anderen Rohres fluchtet, wobei diese ersten Löcher gefluchteten den kleineren zweiten Löchern eines jeden Rohres gegenüberliegen. Das Befestigungselement ist mit einem Kopf an einem Ende und mit einem Gewindezapfen am anderen Ende versehen. Ein im Querschnitt vergrößerter Verbindungsbolzen ist zwischen dem Kopf und dem Gewindezapfen angeordnet, wobei der Verbindungsbolzen im Querschnitt kleiner als die ersten Löcher, aber größer als die zweiten Löcher ist. Der Verbindungsbolzen kann damit durch die gefluchteten ersten Löcher der Rohre und der Gewindezapfen auch durch die gefluchteten zweiten Löcher der Rohre hindurchgeführt werden. Hiernach wird eine Mutter so auf den Gewindezapfen geschraubt, daß nach ihrem Festziehen auf dem Gewindezapfen der Verbindungsbolzen an einem der Rohre derart in Anlage gelangt, daß es fest gegen das andere Rohr gepreßt wird.

In Übereinstimmung mit einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt sie auch ein Verfahren zum ineinanderschiebbaren Verbinden eines ersten Rohres mit einem zweiten Rohr und die Schritte der Herstellung eines ersten Lochs in jedem Rohr und der Herstellung eines zweiten Lochs in jedem Rohr, das dem ersten Loch gegenüberliegt. Die ersten Löcher sind größer als die zweiten Löcher. Das erste Rohr wird in das zweite Rohr teleskopierend eingeschoben. Die ersten Löcher der Rohre werden anschließend zueinander fluchtend und die zweiten Löcher der Rohre werden ebenso zueinander fluchtend ausgerichtet. Ein Befestigungselement mit einem Gewindezapfen an einem Ende und einem demgegenüber im Querschnitt vergrößerten Verbindungsbolzen wird durch die ersten Löcher eingeführt, und der Gewindezapfen wird durch die zweiten Löcher hindurchgeführt. Danach wird eine Mutter auf dem Gewindezapfen so festgezogen, daß der Verbindungsbolzen die Rohre in dem Bereich der zweiten Löcher festklemmt.

Eine bevorzugte Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohre, welche die Konzepte der vorliegenden Erfindung enthält, ist als Beispiel in den Zeichnungen dargestellt, ohne sämtliche möglichen verschiedenen Ausbildungen und Modifizierungen zu zeigen, mit denen die Erfindung ausgeführt werden könnte, wobei die Erfindung in den Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung ihren Niederschlag findet:
1 eine teilweise gebrochene perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung und
2 eine diametrale Längsschnittansicht der beiden Rohre von 1 nach ihrer Verbindung.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zum Verbinden von zwei teleskopierenden Rohren 11, 12 allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Diese Vorrichtung 10 wird zum Befestigen der Rohre 11 und 12 in Längsrichtung verwendet, die aus einem beliebigen Material hergestellt sein und beliebige Abmessungen aufweisen können. Das heißt, die Rohre 11 und 12 sind kreisrund dargestellt, sie könnten aber auch andere Querschnittsformen besitzen und beispielsweise auch rechteckig ausgebildet sein. Die Vorrichtung 10 weist eine spezielle Anwendungsmöglichkeit für den Einsatz im Antennenbereich auf, wo eine Vielzahl von Rohren in Längsrichtung miteinander verbunden wird, um verlängerte Antennenelemente auszubilden. In einem solchen Fall bestehen die Rohre im allgemeinen aus Aluminium oder einem ähnlichen Material. Als solche muß im Hinblick auf Signalübertragungszwecke vorsichtig vorgegangen werden, um die Aluminiumrohre nicht zu verformen, was durch die vorliegende Erfindung erfüllt wird.
So weist, wie dargestellt, das Rohr 11 einen kleineren Durchmesser bzw. ein kleineres Profil auf als das Rohr 12, so daß das Ende 13 des Rohres 11 teleskopierend in dem Ende 14 des Rohres 12 aufgenommen werden kann. Die gegenüberliegenden Löcher 15 und 16 sind in der Nähe des Endes 13 von Rohr 11 angeordnet, und die gegenüberliegenden Löcher 17 und 18 befinden sich in der Nähe des Endes 14 von Rohr 12. In der dargestellten Ausführungsform sind die Rohre 11 und 12 kreisrund ausgeführt, und die Löcher 15 und 16 und die Löcher 17 und 18 sind zueinander diametral gegenüberliegend angeordnet. Wenn die Rohre 11 und 12 im Querschnitt beispielsweise rechteckig ausgebildet wären, würden die Löcher in gegenüberliegenden Seiten der rechteckigen Rohre zueinander fluchtend angeordnet werden.
Wenn das Ende 13 von Rohr 11 in das Ende 14 von Rohr 12 teleskopierend eingeführt ist, können die Öffnungen 15, 16, 17, 18 zueinander fluchtend ausgerichtet werden, indem ein Rohr relativ zum anderen verdreht wird. Anschließend können die Rohre 11 und 12 durch ein Befestigungselement festgesetzt werden, welches allgemein mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist. Dieses Befestigungselement 20 ist vorzugsweise ein schraubenähnliches Element mit einem Kopf 21 an einem Ende und einem Gewindezapfen 22 an dem anderen Ende. Ein Verbindungsbolzen 23 mit einem größeren Durchmesser als der Gewindezapfen 22 ist zwischen dem Kopf 21 und dem Ende des Gewindezapfens 22 angeordnet. Der Verbindungsbolzen 23 kann ein separates rohrförmiges Element sein, das vom Gewindezapfen 22 aufgenommen wird, oder er kann einstückig mit dem Gewindezapfen 22 und dem Kopf 21 ausgebildet sein. Das Ende des Verbindungsbolzens 23 gegenüber dem Kopf 21 bildet eine Schulter 24, die, wie im Folgenden beschrieben, die tragende Oberfläche bildet, welche die Kraft zum Befestigen der Rohre 11, 12 bestimmt. Das Befestigungselement 20 umfaßt auch eine Mutter 25, die auf den Gewindezapfen 22 des Verbindungsbolzens 23 aufgeschraubt wird.
Es ist anzumerken, daß die jeweiligen Löcher 15, 17 der Rohre 11, 12 im allgemeinen die gleiche Größe aufweisen, aber, was wichtig ist, größer als die Löcher 16, 18 sind und wenigstens etwas größer als der Querschnitt des Verbindungsbolzens 23. Die Löcher 16, 18 besitzen im allgemeinen die gleiche Größe und sind wenigstens etwas größer als der Durchmesser des Gewindezapfens 22. Wichtig ist, daß die Löcher 16, 18 kleiner als der Querschnitt des Verbindungsbolzens 23 sind.
Wenn die Öffnungen 15, 16, 17, 18 wie zuvor beschrieben zueinander fluchtend ausgerichtet sind, werden der Gewindezapfen 22 und der Verbindungsbolzen 23 des Befestigungselementes 20 durch die Öffnungen 15 und 17 und der Gewindezapfen 22 durch die Öffnungen 16 und 18 hindurchgeführt. Die Schulter 24 des Verbindungsbolzens 23 liegt damit an der Innenseite des Rohres 11 in der Nähe dessen Endes 13 rund um das Loch 16 an. Wenn die Mutter 25 auf dem Gewindezapfen 22 angezogen wird, werden die jeweiligen Enden 13 und 14 der Rohre 11 und 12 durch das Einwirken der Schulter 24 entgegen dem Anziehen der Mutter 25 zusammengezogen. Wie bei herkömmlichen Befestigungsvorrichtungen kann der Kopf 21 ebenfalls gedreht werden, wobei die Mutter 25 festgehalten wird. Um eine solche aufzunehmen, ist der Kopf 21 in hexagonaler Form zum leichten Eingreifen durch einen Schraubenschlüssel dargestellt. Allerdings könnte der Kopf 21 auch so geformt sein, daß er ebenso einen Schraubendreher, eine Ratsche oder ähnliches aufnehmen kann. In jedem Fall nimmt der Kopf 21 nach dem Anziehen der Mutter 25 eine solche Lage ein, in welcher er keine Verformungskräfte auf die zu ihm benachbarten Rohrbereiche 19 ausübt, wie in 2 eindeutig offenbart ist.
In Anbetracht des vorher Erwähnten sollte es offenkundig sein, daß eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohre, wie hier beschrieben, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe löst und den Stand der Technik wesentlich verbessert.

10: Vorrichtung
11, 12: Rohre
13: Ende des Rohres 11
14: Ende des Rohres 12
15, 16, 17, 18: Löcher
19: Rohrbereich der Rohre 11, 12
20: Befestigungselement
21: Kopf
22: Gewindezapfen
23: Verbindungsbolzen
24: Schulter
25: Mutter

Claims

Vorrichtung (10) zum Verbinden von zwei teleskopierenden Rohren (11, 12) mit einem Befestigungselement (20), wobei jedes Rohr (11, 12) ein erstes Loch (15, 17) gegenüber einem kleineren zweiten Loch (16, 18) aufweist und die ersten Löcher (15, 17) und die zweiten Löcher (16, 18) zueinander fluchtend ausgerichtet sind, wobei ferner das Befestigungselement (20) einen Kopf (21) an einem Ende, einen Gewindezapfen (22) mit Mutter (25) an dem anderen Ende und zwischen Kopf (21) und Gewindezapfen (22) einen im Querschnitt vergrößerten Verbindungsbolzen (23) aufweist, dessen Querschnitt kleiner als die ersten Löcher (15, 17) und größer als die zweiten Löcher (16, 18) ist, so daß der Verbindungsbolzen (23) durch die ersten Löcher (15, 17) und der Gewindezapfen (22) durch die zweiten Löcher (16, 18) hindurchgeführt ist und die Mutter (25) so auf dem Gewindezapfen (22) geschraubt ist, daß nach ihrem Anziehen auf den Gewindezapfen (22) der Verbindungsbolzen (23) mit einem der Rohre (11, 12) in Anlage gelangt und das eine (11) der Rohre (11, 12) gegen das andere Rohr (12) drückt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbolzen (23) einstückig mit dem Kopf (21) und dem Gewindezapfen (22) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbolzen (23) aus einer Hülse besteht und drehfest mit dem Kopf (21) und dem Gewindezapfen (22) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (11, 12) kreisringförmig ausgebildet sind und ein Ende des einen Rohres (11) der Rohre (11, 12) teleskopierend in einem Ende des anderen Rohres (12) aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (11, 12) einen mehreckigen Querschnitt aufweisen und ein Ende des einen Rohres (11) teleskopierend in einem Ende des anderen Rohres (12) aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (15, 17; 16, 18) in der Nähe des Endes eines jeden Rohres (11, 12) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kopf (21) gegenüberliegende Ende des Verbindungsbolzens (23) mit einer Schulter (24) versehen ist, die nach dem Anziehen der Mutter (25) mit der ihr zugekehrten Wandung des Rohres (11) in Anlage gelangt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (21) eine hexagonale Form aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten (11) und einem zweiten Rohr (12) jeweils ein erstes (15, 17) und diesem gegenüberliegend ein zweites Loch (16, 18) erstellt wird, wobei die zweiten Löcher (16, 18) kleiner als die ersten Löcher (15, 17) gefertigt sind, daß nach dem Einführen eines Endes des ersten Rohres (11) in ein Ende des zweiten Rohres (12) die ersten Löcher (15, 17) zu den zweiten Löchern (16, 18) zueinander fluchtend ausgerichtet werden, sodann ein Befestigungselement (20) mit einem Gewindezapfen (22) und einem im Querschnitt vergrößerten Verbindungsbolzen (23) durch die ersten Löcher (15, 17) und der Gewindezapfen (22) auch durch die zweiten Löcher (16, 18) hindurchgeführt wird und hiernach die Mutter (25) auf dem aus den zweiten Löchern (16, 18) herausragenden Gewindezapfen (22) so fest angezogen wird, bis der Verbindungsbolzen (23) die Rohre (11, 12) im Bereich der zweiten Löcher (16, 18) festklemmt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Löcher (16, 18) kleiner als der Querschnitt des Verbindungsbolzens (23) hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (20) mit einem Kopf (21) versehen wird, welcher dem Verbindungsbolzen (23) benachbart ist und nach dem Einführen des Befestigungselementes (20) in die Löcher (15, 17; 16, 18) benachbart zu den ersten Löchern (15, 17) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, da die Rohre (11, 12) kreiszylindrisch ausgebildet werden und das fluchtende Ausrichten der Löcher (15, 17; 16, 18) zueinander durch teleskopierendes Verschieben und durch relatives Verdrehen der Rohre (11, 12) zueinander erfolgt.