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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Lösen einer Steckverbindung, insbesondere einer Schlauchkupplung.
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Eine Schlauchkupplung wird benötigt, um Maschinen oder Anlagen mit gasförmigen oder flüssigen Medien oder mit Strom zu versorgen. Schlauchkupplungen sind trennbar gestaltet, wodurch sich eine flexible Nutzung ergibt.
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DE 3100015 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Verriegeln von Rohr- und Schlauchkupplungen mit zwei zueinander passenden, radial fixierten Teilen, die mit außenseitigen, in Achsrichtung entgegengesetzt gerichteten, radialen Anschlagflächen für damit eingreifende, nach innen ragende Stirnkanten aufweisende, kreisbogenförmige und über Kupplungsteilen anbringbaren Verriegelungsteilen versehen sind, die mittels eines sie umgreifenden Gliedes gegen radiale Verschiebung fixierbar sind. Das umgreifende Organ, ebenso wie die Verriegelungsteile, sind mit Abschnitten zum formschlüssigen gegenseitigen Zusammenverriegeln in einer bestimmten Lage versehen.
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WO 2000/60269 A1 beschreibt ein Kupplungsteil für eine Fluidkupplungsanordnung, insbesondere eine Schlauchkupplung, mit einer umschaltbaren Verriegelungseinrichtung, die mehrere an einem Grundkörper des Kupplungsteiles gelagerte Verriegelungselemente und ein damit zusammenwirkendes hülsenförmiges Betätigungselement aufweist. Das Kupplungsteil kann durch eine axiale Freigabebewegung des Betätigungselements zwischen einer Haltestellung und einer Freigabestellung umgeschaltet werden, wobei in der Haltestellung die Verriegelungselemente das korrespondierende Gegenstück der Kupplung, beispielsweise einen Schlauchnippel, auszugssicher halten und es in der Freigabestellung zum Lösen der Kupplung freigeben. Das Betätigungselement ist ausgehend von der Haltestellung, vorzugsweise durch begrenzte Drehung des Betätigungselementes um die Kupplungslängsachse, in eine Verriegelungsstellung bewegbar, bei der die Freigabebewegung gesperrt ist. Dadurch kann auf einfache Weise ein unbeabsichtigtes Lösen der Kupplung verhindert werden.
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WO 2010/127815 A1 offenbart ein Bewässerungs-Steckkupplungs-System, in dem für ein Kupplungsstück mit einem Kupplungsnippel eine Ausführung vorgeschlagen wird, bei welcher innerhalb des Kupplungsstücks ein Dichtkörper angeordnet ist, welcher den Strömungspfad durch das Kupplungsstück automatisch sperrt, wenn keine Kupplungshülse aufgesteckt ist. Bei Aufstecken einer Kupplungshülse auf den Kupplungsnippel wird über ein in Richtung der Kupplungshülse weisendes und von dieser beim Aufstecken verschobenes Koppelelement der Dichtungskörper im Innern des Kupplungsstücks von der Dichtfläche abgehoben und der Strömungspfad frei gegeben. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Strömungswiderstand durch das Kupplungsstück regulierbar ist.
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Je nach Ausführungsform ist das manuelle Anlegen einer Kraft in Axialrichtung notwendig, um die Kupplung zu öffnen. Ein Öffnen wird beispielsweise für eine regelmäßige Reinigung notwendig. Für den Bediener ergeben sich dabei zwei Herausforderungen. Einerseits muss eine nicht unerhebliche, axiale Kraft auf den zu lösenden Teil der Schlauchkupplung aufgebracht werden. Andererseits muss der gelöste Teil der Schlauchkupplung sicher zu einem vorgesehenen Ort transportiert und temporär abgelegt werden. Mit zunehmender Größe der Schlauchkupplung ist das Gewicht dergleichen derart hoch, dass nur ein ausgewählter Bedienerkreis mit der Aufgabe betraut werden kann.
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JP 2017/217710 A offenbart ein Werkzeug zum Verbinden und Trennen eines Kupplungsmechanismus.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lösen von Schlauchkupplungen und deren Handhabung nach dem Lösen zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Werkzeug gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Sie können beliebig kombiniert werden, sofern sich aus dem Zusammenhang nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in perspektivischer Ansicht
- 2 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in Vorderansicht
- 3 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in Draufsicht
- 4 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in Seitenansicht
- 5 eine vorteilhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in Drauf-, Seiten- und Vorderansicht mit einem Winkel von α = 180°
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeug zum Lösen einer Steckverbindung in perspektivischer Ansicht. Die Darstellung des Werkzeugs ist an zwei definierten Achsen ausgerichtet. Die Achse „ax“ gibt die axiale Richtung, die Achse „r“ die radiale Richtung an.
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Die axial positive Richtung ist mit „+ax“ und die entgegengesetzte, axial negative Richtung mit „-ax“ gekennzeichnet. Die radiale Achse wird durch „-r‟ für die radial nach Innen weisende Richtung ergänzt, mit „+r“ für die radial nach Außen weisende Richtung.
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Das Lösen einer Steckverbindung mittels des Werkzeuges erfolgt durch Bewegen eines an der Außenseite der Steckverbindung angeordneten Betätigungselements in Axialrichtung der Steckverbindung von einer Schließposition des Betätigungselements in eine Öffnungsposition des Betätigungselements.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug weist einen an einem ersten axialen Ende des Werkzeugs angeordneten, in radialer Richtung nach Innen ragenden Abschnitt 10 auf, welcher einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Das Werkzeug weist weiterhin einen an einem zweiten axialen Ende, welches dem ersten axialen Ende des Werkzeugs in axialer Richtung gegenüberliegt, angeordneten Griff 20 auf, welcher einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Der nach Innen ragende Abschnitt 10 und der Griff 20 sind durch einen sich in axialer Richtung erstreckenden Verbindungsabschnitt 30 miteinander verbunden.
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Der nach Innen ragende Abschnitt 10 ist eingerichtet, um in ein Betätigungselement der Steckverbindung oder in axialer Richtung hinter ein Betätigungselement der Steckverbindung einzugreifen. Der Griff 20 ist eingerichtet, dass ein Bediener eine Zugkraft in axialer Richtung hierauf ausüben kann.
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Weiterhin beträgt ein von dem nach Innen ragenden Abschnitt 10 begrenzter radialer Umfangswinkel α des Werkzeugs ≥ 30°. Dieser Umfangswinkel α ist in der Vorderansicht gemäß 2 veranschaulicht. Ein Umfangswinkel α von 180° ist in der Vorderansicht gemäß 5 veranschaulicht. Für die Bestimmung des Umfangswinkels α werden gerade oder auswärts gerichtete Abschnitte des nach Innen ragenden Abschnitts 10 nicht berücksichtigt. So beträgt bei einem „∩“-förmigen Querschnitt des nach Innen ragenden Abschnitts 10 der entsprechende Umfangswinkel α immer noch 180°.
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Das Material des erfindungsgemäßen Werkzeuges unterliegt zunächst keinen besonderen Einschränkungen, solange die zu erwartenden Kräfte aufgenommen werden können. Vorzugsweise wird das Werkzeug aus Metall gefertigt. Hierzu eignen sich beispielsweise Bleche mit Stärken von ≥ 1 mm bis ≤ 3 mm.
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Vorzugsweise ist die zu lösende Steckverbindung eine Schlauchkupplung.
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Die Dimensionierung des nach Innen ragenden Abschnitts 10 richtet sich nach den speziellen Gegebenheiten der zu lösenden Steckverbindung. Vorzugsweise ist der in radialer Richtung nach Innen ragende Abschnitt 10 so bemessen, dass der Verbindungsabschnitt 30 vollflächig auf der zu lösenden Steckverbindung aufliegen kann. Beispiele für Dimensionierungen sind ≥ 5 mm bis ≤ 10 mm, um welche der nach Innen ragende Abschnitt sich nach Innen erstreckt.
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Über den in 1 bis 5 dargestellten Verbindungsabschnitt 30 kann die zum Lösen der Steckverbindung eingebrachte Kraft in Richtung +ax auf den nach Innen ragenden Abschnitt 10 übertragen werden. Der Verbindungsabschnitt 30 kann aus einem durchgehenden Material gefertigt sein, wie es in 1 bis 5 gezeigt ist. In seinen einfachsten Ausführungen kann der Verbindungsabschnitt 30 jedoch auch durch eine oder mehrere Stangen realisiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform, welche unter anderem in 1 dargestellt ist, ragt der Griff 20 in radialer Richtung nach Außen. In einer anderen Ausführungsform kann der Griff 20 in radialer Richtung nach Innen ragen. In einer weiteren Ausführungsform kann der Griff 20 sich in axialer Richtung erstrecken. Die Griffe können Griffmulden oder Aussparungen zum besseren Greifen aufweisen. Ob der Griff 20 gemäß dieser Ausführungsformen nach Außen, oder Innen ragt oder sich in axialer Richtung erstreckt, kann sich nach den räumlichen Umgebungen der zu lösenden Steckverbindung richten. Platzsparende Ausgestaltungen sind der nach Innen ragende Griff und der sich in axialer Richtung erstreckende Griff.
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Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Griff eingerichtet ist, dass ein Bediener eine Zugkraft in axialer Richtung hierauf ausüben kann. Vorzugsweise geschieht dieses, ohne dass ein Bediener weitere Werkzeuge zu Hilfe nehmen muss. Solche Werkzeuge, die vermieden werden sollten, sind beispielsweise Zughaken.
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Zum ergonomischen Greifen ist der Griff 20 vorzugsweise ≥ 85° bis ≤ 95° in radialer Richtung gegenüber dem Verbindungselement 30 abgewinkelt. Eine Abwinkelung von 90° ist in 3 und 4 erkennbar.
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Vorzugsweise ist die Ausdehnung des Griffs 20 in radialer Richtung ≥ 1 cm größer (im Fall des nach Außen ragenden Griffs 20) oder kleiner (im Fall des nach Innen ragenden Griffs 20) als die radiale Ausdehnung des Verbindungselements 30, damit ein Bediener das Werkzeug gut fassen kann. Mehr bevorzugt beträgt diese Ausdehnung ≥ 2 cm und besonders bevorzugt ≥ 3 cm. Wenn keine besonderen Umstände vorliegen, beträgt die Ausdehnung des Griffs 20 in radialer Richtung ≤ 10 cm und vorzugsweise ≤ 5 cm größer beziehungsweise kleiner als die radiale Ausdehnung des Verbindungselements 30.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt 30 mehrteilig ausgebildet und weist wenigstens ein Gelenk 40 auf, durch das wenigstens zwei Teile des Verbindungsabschnitts 30 miteinander verbunden sind. Dargestellt unter anderem in 1 ist ein zweiteiliger Verbindungsabschnitt 30 mit einem Gelenk 40. Das Gelenk 40 ermöglicht das Bewegen der beiden Teile des Verbindungsabschnitts 30 gegeneinander zum Öffnen des Werkzeuges. Mögliche Bewegungsrichtungen beim Öffnen sind durch die gebogenen Pfeile in 1 angedeutet. Das Gelenk ist bevorzugt derart gestaltet, dass es keinen Kontakt zu der zu lösenden Steckverbindung aufweist und dadurch auch nicht im Zuge des Lösens der Steckverbindung zusätzlich mit einer Klemmkraft beansprucht wird. Vorzugsweise ist das Gelenk 40 ein Scharniergelenk mit einer Drehachse in axialer Richtung. Dieses ist auch unter anderem in 1 dargestellt.
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In einer weitern Ausführungsform weist der Verbindungsabschnitt 30 eine innenliegende Haftschicht auf. Durch die Haftschicht wird die formschlüssige Verbindung zwischen Werkzeug und Steckverbindung durch einen Reibschluss verstärkt. Dies hat eine effizientere axiale Kraftübertragung zum Lösen der Steckverbindung zur Folge.
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Vorzugsweise weist die Haftschicht eine in den Verbindungsabschnitt 30 eingebrachte Profilierung auf. Die Profilierung wird bevorzugt mittels Fräsen oder einem Laser erzeugt, wobei die Tiefe der Profilierung in einer bevorzugten Ausführungsform im Millimeter-Bereich liegt. Anhand der Profilierung entstehen Kontaktpunkte zwischen dem Werkzeug und der Steckverbindung, über die die axiale Kraft gezielt eingeleitet werden kann. Bei der Auslegung der Profilierung der Innenseite des Verbindungsabschnittes soll berücksichtigt werden, dass möglichst keine plastische Verformung der Steckverbindung stattfindet.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Haftschicht eine Elastomerschicht aufweist. Die Elastomerschicht kann fest mit der Innenseite des Verbindungsabschnitts 30 verbunden sein und sorgt für einen gleichmäßigen Reibschluss.
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In einer weiteren Ausführungsform beträgt der radiale Umfangswinkel (α) ≥ 180° bis ≤ 360°. Bevorzugte Werte für den Winkel α sind ≥ 190° bis ≤ 355°, mehr bevorzugt ≥ 270° bis ≤ 350°.
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Wie in 2 in der Vorderansicht dargestellt, beträgt ein von dem nach Innen ragenden Abschnitt 10 begrenzter radialer Umfangswinkel α des Werkzeugs ≥ 30°. Ab einem Winkel α ≥ 180° ist vorzugsweise ein Gelenk 40 vorgesehen, so dass mindestens zwei Werkzeughälften in radialer Richtung geöffnet und auf die Steckverbindung gelegt werden können. Wie in 2 in der Vorderansicht, in 3 in der Draufsicht und in 4 in der Seitenansicht dargestellt, ist das Gelenk bevorzugt an der Außenseite des Verbindungsabschnittes 30 befestigt. Dadurch wird die Gefahr einer Schädigung des Gelenkes in Folge der axialen Krafteinbringung und einer radial wirkenden Anpresskraft vermindert.
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Die in 5 skizzierte Ausführungsform sieht einen Winkel von α = 180° vor. In dieser Ausführung ist kein Gelenk 40 vorgesehen. Das Werkzeug wird bevorzugt senkrecht von oben auf die Steckverbindung gesteckt. Nach Anlegen des Werkzeugs greift der nach Innen ragende Abschnitt 10 zwischen Kupplungselemente der zu lösenden Steckverbindung. Durch Aufbringen einer Kraft an dem nach Außen ragenden Abschnitt 20 in axialer Richtung wird die Steckverbindung gelöst. Bei dieser Ausführungsform kann die Steckverbindung nach dem Lösen nicht gehalten werden. Dadurch wird die Steckverbindung bevorzugt so weit gelöst, dass diese auf der Steckverbindung verweilt und nach Ablegen des Werkzeugs manuell abgenommen werden kann.
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Ein Verfahren zum Trennen von zwei durch eine Steckverbindung (vorzugsweise einer Schlauchkupplung) verbundenen Elementen, wobei die Steckverbindung ein Betätigungselement (zum Beispiel eine Manschette) aufweist, welche eine Verriegelungsstellung und eine Öffnungsstellung einnehmen kann, beinhaltet die folgenden Schritte:
- I) Positionieren eines erfindungsgemäßen Werkzeuges auf der Steckverbindung, in der das Betätigungselement eine Verriegelungsstellung einnimmt, so dass der nach Innen ragende Abschnitt 10 des Werkzeuges in das Betätigungselement oder hinter das Betätigungselement eingreift;
- II) Ziehen an dem Griff 20 des Werkzeuges, so dass das Betätigungselement von der Verriegelungsstellung in die Öffnungsstellung bewegt wird;
- III) Trennen der beiden Elemente voneinander.
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Zu trennende Elemente können beispielsweise ein Schlauch und ein Anschlussstutzen für einen Schlauch sein. Das Betätigungselement kann auf einem der zu trennenden Elemente angebracht sein. Ein Beispiel hierfür ist eine an einem Anschlussstutzen angebrachte Schlauchkupplung. Ein komplementäres Beispiel ist eine an einem Schlauch angebrachte Schlauchkupplung, welche den Schlauch mit einem Anschlussstutzen verbindet.
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Das nachfolgende Beispiel soll den Einsatz des erfindungsgemäßen Werkzeuges weiter verdeutlichen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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In einem ersten Schritt wird das in 1 dargestellte Werkzeug formschlüssig mit der zu lösenden Steckverbindung verbunden. Bei einem Umfangswinkel des Werkzeugs α ≥ 180° werden dazu die Teile des Werkzeugs über ein oder mehrere Gelenke in radialer Richtung geöffnet. Das geöffnete Werkzeug wird anschließend derart auf der Steckverbindung abgelegt, dass der in radialer Richtung nach Innen ragende Abschnitt 10 je nach Ausgestaltung der Steckverbindung in oder hinter das Betätigungselement dergleichen greift.
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Das Werkzeug wird anschließend über das oder die Gelenk€ geschlossen, so dass alle innenliegenden Bereiche des Verbindungsabschnittes 30, die sich über die Länge der Steckverbindung erstrecken, auf dieser aufliegen.
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Bei einem Umfangswinkel des Werkzeugs α ≤ 180° kann das Öffnen des Werkzeugs entfallen. In diesem Fall wird das Werkzeug bevorzugt senkrecht von oben auf der Steckverbindung positioniert, so dass der in radialer Richtung nach Innen ragende Abschnitt 10 je nach Ausgestaltung der Steckverbindung analog in oder hinter das Betätigungselement dergleichen greift.
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Nach Positionieren des Werkzeugs erfolgt der zweite Schritt. Dieser umfasst das Einleiten einer axialen Kraft zum Lösen der Steckverbindung. Dazu nutzt der Bediener den am anderen axialen Ende des Werkzeugs angebrachten Griff 20. Der Bediener achtet darauf, dass das Werkzeug auch während des Aufbringens der Kraft eng an der Steckverbindung anliegt. Dadurch wird gewährleistet, dass die vollständig eingeleitete Kraft am Betätigungselement der Steckverbindung angreift.
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Durch das Aufbringen der Kraft löst sich die Steckverbindung. Bei einem Umfangswinkel des Werkzeugs α ≥ 180° kann der gelöste Teil der Steckverbindung im Werkzeug gehalten und gezielt abgelegt werden. Bei einem Umfangswinkel des Werkzeugs α ≤ 180° ist darauf zu achten, dass das Werkzeug nach dem Lösen der Steckverbindung nicht zum Halten dergleichen genutzt werden kann, wenn das Werkzeug von Oben angesetzt wurde. Vielmehr empfiehlt es sich, den gelösten Teil der Steckverbindung noch nicht vollständig abzunehmen und vorerst das Werkzeug beiseite zu legen. Der gelöste Teil der Steckverbindung kann anschließend manuell abgenommen und abgelegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3100015 A1 [0003]
- WO 2000/60269 A1 [0004]
- WO 2010/127815 A1 [0005]
- JP 2017217710 A [0007]
