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Die
Erfindung betrifft eine Prüflehre
zur Kontrolle der Montage eines auf einem Rohrende vormontierten
Schneidringes einer Rohrverschraubung.
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Derartige
Prüflehren
werden verwendet, um eine Vormontage eines Schneidringes einer Rohrverschraubung
auf den korrekten Sitz des Schneidringes auf dem Rohrende zu überprüfen, so
dass eine zuverlässige
Rohrverschraubung bei der Endmontage gewährleistet werden kann Bei der
Vormontage des Schneidringes werden zunächst eine Überwurfmutter und dann der
Schneidring auf das Rohrende aufgeschoben. Danach wird das Rohr
in einen Vormontagestutzen geschoben, und der Schneidring mittels
der Überwurfmutter,
welche auf den Vormontagestutzen aufgeschraubt wird, zusammengedrückt. Der
Schneidring schneidet in das Material des Rohres. Die Anzugskraft
wird dabei genau kontrolliert und ist unter anderem abhängig von
dem Material und der Größe des Rohres.
Eine korrekte Vormontage wird durch die relative Position des Schneidringes
gegenüber
dem Rohrende und durch die Stärke
des Einschneidens des Schneidringes bestimmt.
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Bisherige
Kontrollen solcher Vormontagen beruhen oft auf Sichtkontrollen oder
auf manuelles Messen des Abstandes der Schneide des Schneidringes
zum Rohrende und Vergleichen der gemessenen Werte mit Sollwerten
aus Tabellen.
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Auch
sind Prüflehren
bekannt, die mittels elektrischer Messungen bestimmen, ob ein Schneidring
richtig montiert wurde. Diese haben jedoch den Nachteil, dass Sie
nicht zwischen Untermontage und Übermontage
unterscheiden, sondern lediglich eine richtig/falsch Auswertung
bereitstellen. Außerdem sind
elektrische Prüflehren
störanfällig und
benötigen elektrische
Energie.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu
schaffen, die es ermöglicht, eine
richtige Montage des Schneidringes in einfacher Weise zu erkennen
und sowohl Übermontage
als auch Untermontage des Schneidringes zu messen und anzuzeigen.
Außerdem
soll die Störanfälligkeit der
Prüflehre
minimiert werden, keine elektrische Energie für die Prüflehre benötigt werden und die Prüflehre kostengünstig herstellbar
sein.
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Bei
einer Prüflehre
der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Montagetoleranzen des Schneidringes mittels eines Gelenkmechanismus
gemessen und angezeigt werden. Hierbei besteht der Gelenkmechanismus
vorzugsweise aus einer Prüfstange, einer
Hebelstange und einer Indexstange, wobei die Hebelstange einen fixierten
Drehpunkt als Lagerung aufweist.
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Eine
solche Prüflehre
ermöglicht
es, ohne elektrische Energie auszukommen, da die Messung und Anzeige
der Montagetoleranzen rein mechanisch und lediglich durch eine Krafteinwirkung
des Benutzers der Prüflehre
erfolgen kann. Eine solche mechanische Lösung ist auch besonders zuverlässig, da
keine elektrischen oder elektronischen Bauteile verwendet werden.
Außerdem
können
durch die kontinuierliche Übertragung
des Gelenkmechanismus Istwerte genauer abgelesen werden und sowohl zu
hohe Istwerte als auch zu niedrige Istwerte, wie z. B. Übermontage
bzw. Untermontage des Schneidringes, dargestellt werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die Prüflehre
eine Aufnahmeöffnung
auf, in der ein austauschbarer Prüfstutzen eingeschraubt ist. Dies
erlaubt ein Auswechseln des Prüfstutzen,
so dass ein verschlissener Prüfstutzen
durch einen neuen Prüfstutzen
ersetzt oder die Prüflehre
an verschiedene Größen des
Prüfobjekts
durch andere Prüfstutzen
angepasst und somit für
Prüfobjekte
verschiedener Größen wiederverwendet
werden kann.
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Zur
weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich in dem Prüfstutzen
ein an dem Gelenkmechanismus angebrachter Prüfkolben, der durch eine Druckfeder
gegen das zu prüfende
Prüfobjekt gedrückt wird.
Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer eine Gegenkraft spürt und somit
sichergestellt wird, dass der Benutzer während des Prüfvorganges das
Prüfobjekt
mit einer kontinuierlichen Kraft gegen den Prüfstutzen drückt, was für eine zuverlässige Ablesung
des Ergebnisses ausschlaggebend ist.
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Eine
zusätzliche
Ausführungsform
der Erfindung erlaubt es, die Prüflehre
durch ein Verschieben einer Deckplatte der Kontrollanzeige zu kalibrieren. Dies
hat den Vorteil, dass die Prüflehre
und insbesondere der Gelenkmechanismus relativ kostengünstig hergestellt
werden können
und sich Herstellungstoleranzen der Prüflehre nicht negativ auf die Messungen
auswirken.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispielen sowie
aus den Unteransprüchen.
Es zeigen:
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1a einen
Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre im
Grundzustand ohne Prüfobjekt,
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1b eine
Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre im
Grundzustand ohne Prüfobjekt,
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2a einen
Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit
korrekt montiertem Prüfobjekt,
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2b eine
Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit
korrekt montiertem Prüfobjekt,
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3a einen
Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit
untermontiertem Prüfobjekt,
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3b eine
Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit
untermontiertem Prüfobjekt,
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4a einen
Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit übermontiertem
Prüfobjekt,
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4b eine
Draufsicht auf die Kontrollanzeige einer erfindungsgemäßen Prüflehre mit übermontiertem
Prüfobjekt.
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Gleiche
Merkmale in den Figuren sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1a ist
eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 im
Grundzustand ohne Prüfobjekt
dargestellt. Die Prüflehre 1 besteht
aus einem Griffgehäuse 2 mit
einer stirnseitigen Prüföffnung 3 und
mit einer in der Umfangswandung des Griffgehäuses 2 befindlichen
Kontrollöffnung 4,
einem Gelenkmechanismus 5, einem Prüfstutzen 6 mit Prüfkolben 7und
einer Kontrollanzeige 8. Der Gelenkmechanismus 5 ist
in einem Hohlraum des Griffgehäuses 2 untergebracht.
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Der
Gelenkmechanismus 5 besteht aus mehreren, miteinander schwenkbar
verbundenen Gelenkstangen, nämlich
einer Prüfstange 12,
einer Hebelstange 13 und einer Indexstange 14,
die zusammen ein bewegliches U bilden. Die Prüfstange 12 ist an
ihrem der Prüföffnung 3 zugewandten
Ende mit dem Prüfkolben 7 und
an ihrem entgegengesetzten Ende mit der Hebelstange 13 schwenkbar
verbunden und verläuft
parallel zur Längsachse
X-X der Prüflehre 1.
Die Hebelstange 13 verläuft
quer zur Längsachse
X-X der Prüflehre 1 und
ist an einem fixierten Drehpunkt 15 drehbar gelagert und
an ihrem der Prüfstange 12 abgewandten
Ende mit der Indexstange 14 schwenkbar verbunden. Die Indexstange 14 verläuft parallel
zur Längsachse
X-X der Prüflehre 1 in
Richtung des Prüfkolbens 7 und
ist an ihrem der Hebelstange 13 abgewandten Ende mit der
Kontrollanzeige 8 schwenkbar verbunden.
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Die
Kontrollanzeige 8 besteht aus einer Deckplatte 20 und
einem Indexschieber 21. Der Indexschieber 21 ist
mit einer Indexmarkierung 22 versehen und mit der Indexstange 14 schwenkbar
verbunden. Die Deckplatte 20 besitzt eine Indexöffnung 23,
durch die die Indexmarkierung 22 des darunter liegenden
Indexschiebers 21 angezeigt werden kann. Die Indexöffnung 23 besteht
aus drei Bereichen: einem halbkreisförmigen Untermontagebereich 24,
einem rechteckigen Sollwertbereich 25 und einem halbkreisförmigen Übermontagebereich 26. Die
Kontrollanzeige 8 ist mittels der Deckplatte 20 und
zwei Kalibrierschrauben 27 mit dem Griffgehäuse 2 fest
verbunden. Der Indexschieber 21 ist axial in Richtung der
Längsachse
X-X verschiebbar in der Kontrollöffnung 4 gelagert.
Die Kontrollanzeige 8 kann durch ein axiales Verschieben
und Feststellen der Deckplatte 20 mittels der zwei Kalibrierschrauben 27 auf
dem Griffgehäuse 2 kalibriert
werden.
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Die
Prüföffnung 3 besitzt
ein Innengewinde, in das der Prüfstutzen 6 eingeschraubt
ist. Innerhalb des Prüfstutzens 6 ist
der Prüfkolben 7 axial
in Richtung der Längsachse
X-X verschiebbar gelagert und wird mittels einer Druckfeder 30 in
Richtung der Prüföffnung 3 gedrückt. Die
Druckfeder 30 stützt
sich dabei an einem in dem Hohlraum des Griffgehäuses 2 befindlichen
Federansatz 31 ab. Der Federabsatz 31 ist mittels
einer Schraubverbindung fest mit dem Griffgehäuse verbunden und ist ungefähr mittig
im Hohlraum des Griffgehäuses 5 positioniert,
wobei er von dem U-förmigen
Gelenkmechanismus 5 umschlossen wird.
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Der
Drehpunkt 15 der Hebelstange 13 ist zwischen der
Mitte der Hebelstange 13 und dem der Prüfstange 12 zugewandten
Ende positioniert, so dass eine Hebelwirkung der Hebelstange 13 die
Bewegung des Prüfkolbens 7 bzw.
der Prüfstange 12 in Richtung
der Längsachse
X-X in eine gespreizte axiale Bewegung der Indexstange 14 bzw.
der Indexmarkierung 22 des Indexschiebers 21 der
Kontrollanzeige 8 übersetzt.
Hierdurch können
bereits kleine Bewegungen des Prüfkolbens 7 durch
größere Bewegungen
der Indexmarkierung 22 in der Kontrollanzeige optisch dargestellt
werden. Durch die U-förmige Gestaltung
des Gelenkmechanismus 5 wird die Übersetzung der Bewegung des
Prüfkolbens 7 besonders
platzsparend gelöst,
wobei die Bewegungsrichtung des Prüfkolbens 7 durch den
Gelenkmechanismus in eine entgegengesetzte Bewegung des Indexschiebers 21 umgelenkt
wird. Die Indexmarkierung 22 ist im Untermontagebereich 24 und Übermontagebereich 26 der
Indexöffnung 23 nur
teilweise sichtbar und im Sollwertbereich 25 der Indexöffnung 23 voll
sichtbar.
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1b zeigt
die Lage der Indexmarkierung 22 innerhalb der Kontrollanzeige 8 im
Grundzustand. Da kein Prüfobjekt
vorhanden ist, drückt
die Druckfeder 30 den Prüfkolben 7 bis zum
Anschlag des Prüfkolbens 7 an
einen inneren Prüfstutzenansatz 32 des Prüfstutzens 6 in
Richtung der Prüföffnung 3.
In dieser Stellung hat die Hebelstange 13 ihre größte Auslenkung
weg vom Prüfkolben 7.
Die Grundstellung des Prüfkolbens 7 wird über den
Gelenkmechanismus 5 auf die Kontrollanzeige 8 übertragen,
so dass die Indexmarkierung 22 komplett unterhalb des Untermontagebereichs 24 der
Kontrollanzeige 8 liegt.
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2a zeigt
eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 mit
eingestecktem zu prüfendem
Rohrende 35 mit montiertem Schneidring 36, welcher
korrekt montiert wurde. Zum Prüfen
der Montagetoleranz wird das Rohrende 35 in den Prüfstutzen 6 bis
zum Anschlag des Schneidrings 36 gegen den Prüfstutzen 6 eingeschoben.
Der innere konusförmige
Konturenverlauf des Prüfstutzens 6 entspricht
dem inneren Konturenverlauf eines nicht dargestellten Referenz-Montagestutzens
bzw. Verbindungsstutzens, welcher zur Vormontage des Schneidringes 36 bzw. zur
späteren
Rohrverbindung benutzt wird. Das Rohrende 35 drückt gegen
den Prüfkolben 7 entgegen der
Federwirkung der Druckfeder 30. Die Bewegung des Prüfkolbens 7 wird
durch den Gelenkmechanismus 5 in eine Bewegung der Indexmarkierung 22 in der
Kontrollanzeige 8 übertragen.
In dieser Stellung hat die Hebelstange 13 vorzugsweise
eine zur Längsachse
X-X der Prüflehre 1 senkrechte
Ausrichtung.
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2b zeigt
die Position der Indexmarkierung 22 für eine Messung eines vormontierten Schneidrings 36 der
korrekt montiert wurde. Die Indexmarkierung 22 befindet
sich in der Mitte im rechteckigen Sollwertbereich 25 der
Kontrollanzeige 8.
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3a und 3b zeigen
eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 und
Kontrollanzeige 8 mit eingestecktem zu prüfendem Rohrende 35 mit
montiertem Schneidring 36, welcher untermontiert wurde.
Die untere Linie der Indexmarkierung 22 ist nur teilweise
im halbkreisförmigen
Untermontagebereich 24 sichtbar und signalisiert eine Untermontage.
In dieser Stellung ist die Hebelstange 13 leicht in Richtung
vom Prüfkolben
weg geschwenkt.
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4a und 4b zeigen
eine erfindungsgemäße Prüflehre 1 und
Kontrollanzeige 8 mit eingestecktem zu prüfenden Rohrende 35 mit
montiertem Schneidring 36, welcher untermontiert wurde.
Die obere Linie der Indexmarkierung 22 ist nur teilweise im
halbkreisförmigen Übermontagebereich 26 sichtbar
und signalisiert eine Übermontage.
In dieser Stellung ist die Hebelstange 13 leicht in Richtung
zum Prüfkolben
hin geschwenkt.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden
Ausführungen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in dem jeweiligen
unabhängigen
Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch
jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller
insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet,
dass grundsätzlich
praktisch jedes Einzelmerkmal des jeweiligen unabhängigen Anspruchs
weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung
offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die
Ansprüche
lediglich als ein erster Formulierungsversuch für die jeweilige Erfindung zu
verstehen.