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Die Erfindung betrifft einen Rohrverbinder mit einem in ein Rohr einsteckbaren Anschlussstutzen, in welchem ein mittels einer Klemmschraube betätigbares und durch eine Durchbrechung im Anschlussstutzen innenseitig am Rohr anlegbares Klemmelement angeordnet ist.
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Rohrverbinder der eingangs genannten Art sind bekannt und werden beispielsweise zur Verbindung von Rohrabschnitten im Gerüstbau, Regalbau, zur Erstellung von Geländern, Handläufen und Sicherheitsabsperrungen verwendet.
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Aus dem Stand der Technik sind Rohrverbinder bekannt, die nach Art einer Muffe über das Ende eines Rohrabschnittes gesteckt und festgeklemmt werden. Allerdings stehen diese Klemmverbinder über den Rohrabschnitt über, was beispielsweise zur Ausbildung von Handläufen nachteilig ist. Aus der
DE 29 50 742 A1 und der
DE 91 14 257 U1 sind bereits Rohrverbinder der gattungsgemäßen Art bekannt, die über einen in das Rohr einsteckbaren Anschlussstutzen verfügen, der mit einem Klemmelement inwendig am Rohr befestigt wird, sodass keine außenseitig überstehenden Teile mehr vorhanden sind. Allerdings ist die Ausgestaltung der verwendeten Klemmelemente stets komplex und erfordert aufwändige mechanische Fertigung, wobei die erzielten Klemmkräfte andererseits begrenzt sind, was verbesserungswürdig erscheint.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rohrverbinder der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der sich einfach mechanisch oder gießtechnisch herstellen lässt und eine besonders hohe Klemmkraft auf das zu verbindende Rohr ausübt, sodass die Verbindung höchsten Festigkeitsansprüchen genügt.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausgestaltung eines Rohrverbinders gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der erfindungsgemäße Vorschlag sieht vor, dass das Klemmelement zwei aneinander anliegende Klemmhebel umfasst, die mittels der Klemmschraube spreizbar sind und der Anschlussstutzen entsprechend zwei diametral gegenüberliegende Durchbrechungen für den Durchtritt der Klemmhebel aufweist. Mit einer solchen Ausgestaltung und zwei mittels der Klemmschraube spreizbarer Klemmhebel können bedingt durch die entstehenden und konstruktiv ausgelegten Hebelverhältnisse sehr hohe Klemmkräfte realisiert werden, die darüber hinaus aufgrund der diametral gegenüberliegenden Anordnung entsprechender Durchbrechungen an zwei diametral gegenüberliegenden Positionen auf der Innenseite des in das Rohr eingesteckten Anschlussstutzens auf dieses ausgeübt werden.
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Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass ein zentrisch spreizbares System gebildet wird, wodurch Toleranzen der Bohrungsdurchmesser der zu verbindenden Rohrabschnitte ausgeglichen werden. Auf diese Weise ist ein versatzfreier Übergang vom Rohrverbinder zum anschließenden Rohrabschnitt gewährleistet, was bei einseitiger Innenspannung wie im Stand der Technik grundsätzlich nicht gegeben ist. Dies ist besonders für die Ausbildung von durch die Hand gleitenden Handläufen von Vorteil.
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Die Klemmhebel können im Interesse einer einfachen Herstellung weitgehend übereinstimmend ausgeführt werden und werden lediglich im Bereich der Angriffspunkte der Klemmschraube unterschiedlich ausgeführt, um die jeweils erforderliche Funktion sicherzustellen. Sie können beispielsweise durch Gießen, z.B. im Feinguss hergestellt werden.
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Nach einem Vorschlag der Erfindung sind die Klemmhebel T-förmig ausgebildet und jeweils mittig mit einem in eine Durchbrechung vorstehenden Klemmfuß und beidseits des Klemmfußes mit in einer gemeinsamen Ebene, aber in entgegengesetzter Richtung erstreckenden Armen ausgebildet, von denen einer als Stützarm und der andere als Schraubarm ausgebildet ist. Die Klemmhebel liegen auf ihrer dem Klemmfuß abgewandten Seite zumindest im Bereich der Stützarme aneinander an, sodass die beiden Klemmfüße in entgegengesetzter Richtung abstehen und entsprechend den diametral gegenüberliegenden Durchbrechungen im Anschlussstutzen zugewandt sind und in diesen zum Liegen kommen. Der Schraubarm eines Klemmhebels ist mit einem Schraubgewinde ausgebildet, in welches die Klemmschraube eingeschraubt ist, wobei sich die Klemmschraube am Schraubarm des anderen Klemmhebels abstützt. Somit können die beiden Klemmhebel bei fortschreitendem Einschrauben der Klemmschraube in den Schraubarm des einen Klemmhebels unter fortlaufender Anlage im Bereich der Stützarme auseinandergespreizt werden, indem sie einen sich öffnenden Winkel um die Anlagefläche im Bereich der Stützarme beschreiben. Je weiter die Klemmschraube in das Schraubgewinde des Schraubarmes eines Klemmhebels eingeschraubt wird, steht sie mit ihrer Schraubenspitze über diesen Schraubarm vor und stützt sich am gegenüberliegenden Schraubarm des anderen Klemmhebels unter entsprechender Winkelvergrößerung zwischen den beiden Klemmhebeln ab. Dadurch kann erreicht werden, dass die im Bereich beider Klemmhebel vorhandenen Klemmfüße durch die jeweils zugeordneten Durchbrechungen im Anschlussstutzen hindurch radial nach außen vortreten und auf die Innenwand des Rohrs, in welchen der Anschlussstutzen gesteckt ist, mit einer entsprechenden Anpresskraft einwirken.
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Um die Klemmschraube stets in einer definierten Position auf dem Klemmhebel zu führen, auf dem sich die Klemmschraube abstützt, wird vorgeschlagen, dass eine entsprechende Vertiefung für die Spitze der Klemmschraube im entsprechenden Schraubarm des Klemmhebels vorgesehen ist.
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Dementsprechend können beide Klemmhebel weitgehend identisch ausgeführt sein, es wird lediglich im Schraubarm des einen Klemmhebels eine durchgehende Gewindebohrung ausgebildet, wohingegen an entsprechender Position im Schraubarm des anderen Klemmhebels die Vertiefung für die Spitze der Klemmschraube eingebracht wird. Alle übrigen Konturen der Klemmhebel können übereinstimmend ausgeführt sein.
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Um beispielsweise bei Montage des erfindungsgemäßen Rohrverbinders, die das Einbringen der beiden Klemmhebel in den Anschlussstutzen erfordert, ein unerwünschtes seitliches Verlagern der beiden aneinander anliegenden Klemmhebel zu verhindern, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung jeder Klemmhebel so ausgebildet, dass die aneinander anliegenden Oberflächen der Stützarme mit gegenüber den einander zugewandten Oberflächen der Schraubarme schräg verlaufend ausgebildet sind, beispielsweise unter einem Winkel von etwa 30°. Wenn die beiden Klemmhebel sodann so aneinandergefügt werden, dass die beiden Klemmfüße in entgegengesetzter Richtung abstehen, greifen die beiden Klemmhebel im Bereich der schräg verlaufenden Oberflächen der Stützarme ineinander und verhindern eine unerwünschte Verlagerung.
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Zur weiteren Steigerung der erzielbaren Festigkeit der Rohrverbindung wird vorgeschlagen, dass die Klemmhebel an ihrem der Durchbrechung zugeordneten Bereich eine Schneidkante aufweisen, die beim Spreizen der beiden Klemmhebel mittels der Klemmschraube an der Innenwandung des Rohrs zur Anlage kommen und dort unter Materialverdrängung oberflächlich eindringen, wodurch eine zusätzliche axiale Sicherung zwischen dem Rohr und dem Rohrverbinder gemäß der Erfindung bewirkt wird.
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Die Klemmschraube kann sich nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung quer zur Längsrichtung des Anschlussstutzens erstrecken und ist über eine radiale Bohrung im Anschlussstück zugänglich, insbesondere auch, wenn der Anschlussstutzen bereits in ein Rohr eingesteckt ist. Zur Montage des erfindungsgemäßen Rohrverbinders ist es dann lediglich notwendig, diesen in einem ersten Schritt mittels des Anschlussstutzens in den zu verbindenden Rohrabschnitt einzustecken und anschließend die Klemmschraube mit einem geeigneten Drehwerkzeug so lange zu betätigen, bis die Klemmhebei ausreichend gespreizt und durch die Durchbrechungen im Anschlussstutzen hindurchgetreten sind und auf der Innenseite des Rohrs die für die Verbindung erforderliche Klemmkraft ausüben. Entsprechend kann durch Lösen der Klemmschraube die Verbindung zwischen dem erfindungsgemäßen Rohrverbinder und dem Rohr jederzeit wieder gelöst werden.
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Der Anschlussstutzen ist in seiner Querschnittsgestaltung an das zu verbindende Rohr angepasst und ist bevorzugt im Querschnitt betrachtet kreisrund ausgeführt, kann jedoch auch andere Querschnittsformen, wie einen ovalen Querschnitt oder einen Rechteckquerschnitt für die Verbindung entsprechender Rohrquerschnitte aufweisen.
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Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Rohrverbinders werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 den erfindungsgemäßen Rohrverbinder im Schnitt;
- 2 den Klemmhebel gemäß 1 in perspektivischer Darstellung;
- 3 die Seitenansicht des Klemmhebels gemäß 2.
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Aus der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Rohrverbinders 1 ersichtlich, wie er zur Verbindung von nicht dargestellten Rohrabschnitten mit Kreisquerschnitt verwendet werden kann. Der Rohrverbinder 1 weist zwei über einen Verbindungsabschnitt 103 miteinander verbundene Anschlussstutzen 10 mit an die zu verbindenden Rohrabschnitte angepasster Geometrie auf, wobei der in der Darstellung der 1 rechte Anschlussstutzen 10 ohne dass nachfolgend noch näher erläuterte Klemmelement 3 dargestellt ist, welches in dem in der Darstellung der 1 linken Anschlussstutzen 10 in Einbaulage ersichtlich ist.
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Der Anschlussstutzen 10 wird in das zu verbindende Rohr endseitig eingesteckt, bis das Rohr am stufenförmigen Anschlag 100 zur Anlage kommt. Innerhalb des Anschlussstutzens 10 ist ein über eine stirnseitige Bohrung 102 zugänglicher Aufnahmeraum 101 vorgesehen, in welchem das nachfolgend noch näher erläuterte Klemmelement 3 angeordnet wird. An zwei diametral gegenüberliegenden Positionen weist der Anschlussstutzen 10 Durchbrechungen 11 auf, die vom Außenumfang bis in den Aufnahmeraum 101 reichen. Ferner ist neben dem durch den Anschlag 100 begrenzten Sitz für das aufzusteckende zu verbindende Rohr eine radiale Bohrung 12 im Anschlussstutzen 10 vorgesehen, die ebenfalls in den Aufnahmeraum 101 mündet.
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Wie im Folgenden aus der Darstellung des linken Anschlussstutzens 10 ersichtlich, wird innerhalb des Aufnahmeraums 101 ein Klemmelement 3 angeordnet, welches aus zwei weitgehend gleich aufgebauten Klemmhebeln 30 gebildet wird, die in näheren Einzelheiten aus den 2 und 3 ersichtlich sind.
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Jeder Klemmhebel 30, 31 ist etwa T-förmig ausgebildet und weist etwa mittig einen vorstehenden Klemmfuß 32 auf, an dessen einem Ende sich beidseits unter 90° vorstehend Arme in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, von denen einer als Stützarm 33 und der andere als Schraubarm 34 bezeichnet wird.
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Die beiden Klemmhebel 30, 31 werden in Bezug auf die durch den Stützarm 33 und Schraubarm 34 aufgespannte Ebene spiegelsymmetrisch innerhalb des Aufnahmeraums 101 des Anschlussstutzens 10 angeordnet, sodass sich die beiden Klemmfüße 32 in entgegengesetzter Richtung erstrecken und jeweils innerhalb einer der beiden diametral gegenüberliegenden Durchbrechungen 11 des Anschlussstutzens 10 zum Liegen kommen.
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Eine axiale Verschiebung der beiden Klemmhebel 30, 31 entlang dieser Ebene wird dadurch verhindert, dass die aneinander anliegenden Oberflächen 330 der Stützarme 33 mit gegenüber den einander zugewandten Oberflächen der Schraubarme 34 schräg verlaufend, beispielsweise unter einem Winkel von 30° angeordnet sind, sodass die beiden spiegelsymmetrisch aneinandergefügten Klemmhebel 30, 31 in Eingriff stehen und sich gegenseitig an einer Lageveränderung entlang der Symmetrieebene hindern, da sie sich entlang der Schrägflächen seitlich verschieben und so eine zusätzliche Fixierung im Gusskörper des Anschlussstutzens 10 bewirken.
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Die beiden Klemmhebel 30, 31 sind weitgehend identisch ausgeführt, sie unterscheiden sich lediglich im Bereich des Schraubarms 34 dahingehend, dass im in der Darstellung gemäß 1 oberen Klemmhebel 30 in den Schraubarm 34 eine durchgängige Gewindebohrung 340 eingebracht ist, während der untere Klemmhebel 31 an dieser Position eine kegelige Vertiefung 341 aufweist, die jedoch mit der Gewindebohrung 340 des anderen Klemmhebels 30 fluchtet.
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Über die radiale Bohrung 12 ist eine nicht näher dargestellte Klemmschraube 2 in die darunter befindliche Gewindebohrung 340 des Klemmhebels 30 eingeschraubt, dergestalt, dass die in Einschraubrichtung weisende Spitze der Klemmschraube 2 auf der dem anderen Klemmhebel 31 zugewandten Seite des Schraubarms 34 austritt und sich in der Vertiefung 341 des anderen Klemmhebels 31 abstützt.
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Da die beiden Klemmhebel 30, 31 fortwährend im Bereich der Stützarme 33 aneinander anliegen, insbesondere im mit K gekennzeichneten äußersten Endbereich, kann von daher durch weiteres Einschrauben der Klemmschraube 2 und damit Variation des über den Schraubarm 34 des Klemmhebels 30 vorstehenden Bereichs der Klemmschraube 2 infolge der Abstützung im Bereich der Vertiefung 341 des anderen Klemmhebels 31 der Winkel W zwischen den beiden Klemmhebeln 30, 31 vergrößert und die beiden Klemmhebel 30, 31 damit gespreizt werden. Dies hat zur Folge, dass die beiden Klemmfüße 32 der Klemmhebel 30, 31 durch die jeweiligen Durchbrechungen 11 hindurch nach außen vortreten und entsprechend eine Klemmkraft auf das im Bereich des Anschlussstutzens 10 aufgesteckte Rohr ausüben. Somit kann das Rohr auf dem Anschlussstutzen 10 klemmend fixiert werden, wobei die in der Bohrung 12 geführte Klemmschraube 2 stets frei zugänglich ist.
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Zur weiteren Erhöhung der ausgeübten Klemmkraft weisen die beiden Klemmfüße 32 bei Betrachtung von der stirnseitigen Bohrung 102 zum Anschlag 100 des Anschlussstutzens 10 hin eine konisch ansteigende Kontur auf, die eine Schneidkante 320 am jeweiligen Klemmfuß 32 definieren. Mit dieser Schneidkante 320 dringt der Klemmfuß 32 beim Aufspreizen der beiden Klemmhebel 30, 31 mittels der Klemmschraube 2 unter leichter Materialverdrängung auf der Innenseite des über den Anschlussstutzen 10 geschobenen Rohrs in dessen Oberfläche ein und sichert dieses gegenüber einer axialen Verlagerung.
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Neben dieser kraft- und formschlüssigen Fixierung erreicht der erfindungsgemäße Rohrverbinder auch dadurch besonders hohe Klemmkräfte, dass durch den größtmöglichen Abstand zwischen der Schraubachse der Klemmschraube 2 und der durch den Punkt K verlaufenden Stützachse maximale Hebelkräfte an den beiden Klemmhebeln 30, 31 bei Betätigung der Klemmschraube 2 freigesetzt werden.
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Es versteht sich, dass der vorangehend erläuterte Rohrverbinder auch in anderer Konfiguration als in der 1 dargestellt verwendet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2950742 A1 [0003]
- DE 9114257 U1 [0003]
