DE3141703C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kupplungseinrichtung an einem Greifwerkzeug mit Inneneingriff nach dem Frei­ laufprinzip, insbesondere als Rohrschlüssel zum Über­ tragen eines Drehmomentes auf rohrförmige Teile mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merk­ malen.

Es sind bereits verschiedenartige Kupplungseinrichtun­ gen an einem Greifwerkzeug bekannt. Kennzeichnend für diese Art von Greifwerkzeugen sind ein äußeres Bauteil, in dem eine Anzahl von am Umfang angeordneten Kupplungs­ glieder mit sägezahnähnlichen Klauen gelagert sind. Diese Klauen werden mit Hilfe von Mitnehmereinrichtun­ gen verschiedener Bauart mit der Innenwandung des Rohres in Eingriff gebracht. Bei vielen der bekannten Geräte sind die Kupplungsglieder in Ausnehmungen gelagert, die in der Wandung des äußeren Bauteils ausgebildet sind. Die Kupplungsglieder werden durch einen innerhalb des Bauteils in Längsrichtung bewegbaren konischen Spann­ dorn radial nach außen bewegt. Greifwerkzeuge dieser Art sind aus der US-PS 19 92 474 (Currier) und der US-PS 22 73 982 (Ostas) bekannt.

Eine andere Art bekannter Kupplungseinrichtungen an einem Greifwerkzeug weist keilförmige Schlüsselelemente auf, mit denen die Kupplungsglieder mit den Innenwandun­ gen des Rohres in Eingriff gebracht werden können. Ein Greifwerkzeug dieser Art ist in der US-PS 32 76 297 (Parks) dargestellt und beschrieben.

Eine weitere Art von Betätigungseinrichtungen ist in der US-PS 26 51 605 (Howell) dargestellt. Nach diesem Patent besteht die Betätigungsvorrichtung aus einem polygonal geformten, drehbaren Dorn, mit dem die Kupplungsglieder mit den Wandungen des Rohres in Ein­ griff gebracht werden können.

Aus der US-PS 13 66 647 (Gooding) ist desweiteren eine Kupplungseinrichtung an einem Greifwerkzeug bekannt mit einem wellenförmigen Dorn, welcher an einem Ende Schlüssel­ eingriffsflächen und einen Längsabschnitt aufweist, der im Querschnitt mit drei Spannflächen ausgebildet ist.

Obwohl die bekannten Kupplungseinrichtungen an Greifwerk­ zeugen der vorausgehend beschriebenen, üblichen Bauart mehr oder weniger akzeptiert worden sind, hat sich im praktischen Einsatz keines als voll brauchbar erwiesen. Viele Greifwerkzeuge sind sehr teuer in der Herstel­ lung und sind im Gebrauch verhältnismäßig unzuverläs­ sig. So haben zum Beispiel die mit den konischen Spann­ dornen zur Betätigung der Kupplungsglieder ausgerüsteten Greifwerkzeuge die Neigung durchzurutschen und die sägezahnähnlichen Klauen führen oftmals zu schwer­ wiegenden Beschädigungen und Verformungen der Rohr­ innenflächen. Ferner sind diese Arten von Greifwerkzeugen nur für eine Drehrichtung geeignet, so daß diese mit dem Rohr nur in einer Drehrichtung in Eingriff gebracht wer­ den können. Dadurch ist auch kein Einsatz des Rohwerkzeu­ ges mit wechselnder Drehrichtung möglich, um störanfälli­ ge bzw. besonders festsitzende Rohrverbindungen lösen zu können.

Im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung am Greifwerkzeug sind verschiedene der bekannten Greif­ werkzeuge, insbesondere solche mit polygonal geformten Dornen, so konstruiert, daß beim Verdrehen des Dorns eher die nachgeführten Kanten als die frontal liegenden Kanten der Kupplungsglieder mit dem Rohr in Eingriff kommen. Eine derartige Konstruktion ist sehr unbefriedi­ gend und führt oftmals dazu, daß das Greifwerkzeug in­ folge der schwachen Eingriffswirkung der Kupplungsglie­ der an den Innenflächen der Rohre innerhalb des Rohres durchrutscht.

Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden von der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung an einem Greif­ werkzeug durch die Schaffung eines Gerätes überwunden, das äußerst einfach, besonders robust und im praktischen Einsatz eine hervorragende Wirksamkeit zeigt. Bei der neuen erfindungsgemäßen Konstruktion der Kupplungsein­ richtung ist das teure und oftmals schwierig herzustellen­ de Aufnahmeteil für die Kupplunsglieder, wie es bei den bekannten Vorrichtungen typisch ist, beseitigt. An dessen Stelle ist ein einzigartiges, preisgünstiges und leicht formbares Ummantelungsmaterial vorgesehen, das die Kupplungsglieder in unmittelbarer Betriebsnähe zu einem neuen, drehbaren Betätigungsdorn einfacher Bauweise anordnet. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Dorn im wesentlichen einen dreiecksförmigen Querschnitt auf, wobei die Kupplungsglieder so gestaltet sind, daß die Eingreifkanten der Kupplungsglieder bei einer Drehung des Dorns in beliebiger Drehrichtung mit der Rohrinnenwand in festen Eingriff gebracht werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer einfachen, billigen und hochwirksamen Kupplungs­ einrichtung an einem Greifwerkzeug, dessen Kupplungsglieder mit der Innenwandungen eines rohrförmigen Teiles, wie z.B. einem Rohrstück oder dergleichen, in Eingriff gebracht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Darin ist

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Aus­ führungsform einer Kupplungseinrichtung mit teilweiser Schnittdarstellung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in Fig. 1 dar­ gestellten Kupplungseinrichtung in ver­ größertem Maßstab;

Fig. 3 eine Teilansicht einer der Querschnittsdarstel­ lung nach Fig. 2 ähnlichen Anordnung im ver­ größertem Maßstab, wobei dargestellt ist, wie die Kupplungsglieder der Kupplungseinrichtung nach Verdrehung des zentral angeordneten Dorns in der einen Drehrichtung mit dem Rohr in Eingriff gelangen;

Fig. 4 eine Teilansicht einer der Querschnittsdarstel­ lungen nach Fig. 3 ähnlichen Anordnung, bei der die Bewegung der Kupplungsglieder der Kupplungs­ einrichtung nach einer Verdrehung in die andere Drehrichtung dargestellt ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht in teilweise geschnittener und aufgebrochener Darstellung zur Demonstration des inneren Aufbaus einer anderen Ausführungs­ form einer Kupplungseinrichtung;

Fig. 6 die Seitenansicht mit teilweiser Schnittdarstel­ lung einer weiteren Ausführungsform einer inneren Kupplungseinrichtung;

Fig. 7 die der Fig. 6 ähnliche Ansicht, jedoch mit der Darstellung der Kupplungseinrichtung mit umge­ kehrten Kupplungsgliedern in einer Bereitstel­ lung zum Einsatz in eine T-Rohrverbindung;

Fig. 8 eine Seitenansicht mit teilweiser Schnittdarstel­ lung einer anderen Ausführungsform einer Kupp­ lungseinrichtung;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht in vergrößertem Maß­ stab gemäß der Schnittlinie 9-9 in Fig. 8;

Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung der in Fig. 8 dargestellten Kupplungseinrichtung nach de­ ren Einführung in ein Rohr;

Fig. 11 eine der Fig. 1 ähnliche Seitenansicht mit teilweiser Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht der in Fig. 11 dar­ gestellten Kupplungseinrichtung in vergrößertem Maßstab;

Fig. 13 eine der Fig. 12 ähnliche Querschnittsansicht in vergrößertem Maßstab, welche die Arbeits­ weise der Kupplungsglieder zeigt, die sich nach einer Drehung des Dorns in eine bestimmte Rich­ tung in Eingriff mit dem Rohr bewegen; und

Fig. 14 eine der Fig. 13 ähnliche Querschnittsansicht in vergrößertem Maßstab, welche die Arbeits­ weise der Kupplungsglieder nach einer Drehung des Dorns in die entgegengesetzte Richtung zeigt.

Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen, daß die innere Kupplungseinrichtung aus einem langgestreckten Dorn 12 besteht, der an einem Ende Einrichtungen 14 aufweist, die mit einem Werkzeug in Eingriff gebracht werden kön­ nen, um ein Dornteil und einen Schaftabschnitt 16 ver­ drehen zu können. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, hat der Schaftabschnitt 16 des Dornes einen im wesentli­ chen dreiecksförmigen Querschnitt und meist drei, sich in Längsrichtung erstreckende, im wesentlichen ebene Spannflächen 16 a, 16 b und 16 c auf. Zu der inneren Kupplungseinrichtung der beschriebenen Ausführungsform gehören auch drei identisch ausgebildete Kupplungsglie­ der 18, von denen jedes eine untere, mit dem Dorn in Eingriff bringbare Fläche 20 und eine obere Fläche 22 aufweist, die jeweils im Abstand zueinander angeordnete, mit einer Wand in Eingriff bringbare Kanten 24 ausgebildet hat. Die Kupplungsglieder bzw. Klemmbacken 18 haben je­ weils eine Breite, die etwas geringer ist als die Brei­ te der ebenen Flächen 16 a des Schaftabschnitts 16, und sind im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig. Je­ des Kupplungsglied 18 weist eine langgestreckte, im Quer­ schnitt halbkreisförmige Vertiefung 23 auf, deren Zweck nachfolgend beschrieben wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, erstrecken sich die Kantenbereiche 24 der Kupplungsglieder 18 bzw. der Klemmbacken in Längsrichtung der Kupplungs­ einrichtung und verlaufen im wesentlichen parallel zu den Kanten der ebenen Spannflächen 16 a, 16 b und 16 c des Schaftabschnitts 16.

Um die Kupplungsglieder 18 mit ihren gewölbten Boden­ flächen 20 jeweils in unmittelbarer Nähe der entspre­ chenden Flächen 16 a, 16 b bzw. 16 c des Schaftabschnitts 16 zu bringen, sind Halteeinrichtungen vorgesehen. In dieser Ausführungsform der Erfindung besteht eine Halteein­ richtung aus einem elastisch nachgiebigen, im wesentli­ chen hülsenförmigen und dünnwandigen Gehäuseteil 26. Das Gehäuseteil 26 kann aus jedem beliebigen Material bestehen, wenn es hinreichend haltbar ist und die erforderliche Elastizität aufweist. Ein derartiges Material kann z.B. Gummi, künstliches Gummi, Neopren, Kunststoff und der­ gleichen sein, das geeignet ist, die Kupplungsglieder 18 wenigstens teilweise zu umschließen, nur dieselben in unmittelbarer Nähe des Schaftabschnitts 16 anzuordnen, worauf nach Einführung der inneren Kupplungseinrichtung in ein rohrförmiges Teil, eine verstärkte Drehbewegung des Dorns in beliebiger Drehrichtung bewirkt, daß je­ weils die in Drehrichtung vordere Kante eines jeden Kupplungsgliedes in festen Eingriff mit der Innenwan­ dung des rohrförmigen Teils gelangt. Wie besonders deutlich aus Fig. 2 zu ersehen, sind die Kupplungsglie­ der 18 teilweise von den Wandungen des Gehäuseteils 26 umschlossen, wobei das elastische Gehäuseteilmaterial sich über die gewölbten Flächen jedes der Kupplungs­ glieder erstreckt und mit diesen innig verbunden ist und ebenso die langgestreckten Vertiefungen 23 auf­ füllt. In dieser baulichen Ausführung stellen das Ge­ häuseteil 26 und die Kupplungsglieder 18 eine einstückige Baueinheit dar, die, infolge der Elastizität des Ge­ häuseteilmaterials eine leicht lösbare Befestigung am Dorn ermöglicht. Durch die Elastizität des Gehäuse­ materials können die Kupplungsglieder in Bezug auf die Flächen des Dorns 12 radial nach außen und nach innen bewegt werden, sie können auch nach Einleitung von Drehkräften in den Dorn 12 quer zur Längserstreckung der Flächen des Dorns bewegt werden.

Der Fig. 3 ist zu entnehmen, daß ein Verdrehen des Dorns 12 in eine, entgegen dem Uhrzeigersinn, gerichte­ te Drehrichtung (siehe Pfeil) eine Kipp- bzw. Drehbe­ wegung der Kupplungsglieder 18 in Bezug auf die Spann­ flächen 16 a, 16 b und 16 c des Einsteckendes des Dorns 12 zur Folge hat. Diese Kipp- bzw. Drehbewegung bewirkt aufgrund der besonderen Ausgestaltung der Kupplungsglie­ der 18, daß die äußere Kante die in Fig. 3 mit 24 a be­ zeichnet ist, mit der Innenwandung des Rohres P in festen Eingriff kommt, in das die Kupplungseinrichtung eingeführt worden ist.

Die Fig. 4 zeigt, daß eine Drehbewegung des Dorns 12 im Uhrzeigersinn (siehe Pfeil) eine Kipp- bzw. Drehbewe­ gung der Kupplungsglieder 18 in Bezug auf die Spannflä­ che 16 a des Dorns 12 bewirkt, wodurch die äußere Kante der Kupplungsglieder 18, die in Fig. 4 mit 24 b bezeichnet ist, mit der Innenwandung des Rohres P in festen Eingriff kommt, in welches die Kupplungseinrichtung eingeführt worden ist.

Nur durch das oben beschriebene, besondere Zusammenwir­ ken der einzelnen Bauteile der Kupplungseinrichtung wird erreicht, daß dessen Kupplungsglieder 18 beim Drehen des Dorns 12 in beliebiger Drehrichtung in einen festen Eingriff mit der Innenwandung des Rohres kommen. Mit dieser neuen Konstruktion kann mit der Kupplungsein­ richtung in ein Rohr ein Drehmoment sowohl in Befesti­ gungsrichtung als auch in Richtung zum Lösen des Rohres eingeleitet werden, so daß durch eine derartige Dreh­ bewegung mit wechselnder Drehrichtung besonders stör­ anfällige bzw. festsitzende Rohrverbindungen wirksam gelöst werden können.

In Folge der elastisch nachgiebigen Beschaffenheit des Materials, aus dem sich das hülsenförmige Gehäuseteil 26 zusammensetzt, und infolge der Abrunden an jedem Ende der ebenen Flächen des Schaftabschnitts 16, kann die aus dem Gehäuseteil und den Kupplungsgliedern 18 be­ stehende Baueinheit in einfacher Weise vom Schaftab­ schnitt 16 des Dorns 12 entfernt werden. Durch Bereit­ haltung zusätzlicher, aus Gehäuseteilen und größeren Kupplungsgliedern 18 bestehenden Baueinheiten, kann die Kupplungseinrichtung wirksam zum Loslösen von Rohren mit unterschiedlichen Innendurchmessern verwendet wer­ den. Soll zum Beispiel die in Fig. 1 dargestellte Kupplungseinrichtung bei einem Rohr P′ (nicht dar­ gestellt) verwendet werden, das einen größeren Durch­ messer aufweist als das Rohr, das in Fig. 1 dargestellt ist, würde die aus einem Gehäuseteil 26 und Kupplungs­ gliedern 18 bestehende Baueinheit vom Schaftabschnitt 16 des Dorns 12 entfernt werden. Anschließend würde eine neue Baueinheit mit einem etwas dickeren Gehäuseteil 26 und etwas höheren Kupplungsgliedern 18 über das Ein­ steckende 16 des Dorns 12 geschoben werden, wobei sich die größeren Kupplungsglieder in der gleichen Weise, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, vorkippen würden, so daß jeweils die Eingriffskanten der Kupplungs­ glieder 18 in Eingriff mit der Innenwandung des Rohres mit dem größeren Innendurchmesser kommen würden.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Kupplungseinrichtung weist einen Dorn 12 mit dreiecks­ förmigem Querschnitt auf, wobei drei Kupplungsglieder 18 verwendet werden. Es versteht sich jedoch, daß grundsätzlich auch Dorne 12 mit vier oder fünf ebenen Spannflächen und einer entsprechenden Anzahl von Kupplungsgliedern ver­ wendet werden können, selbst wenn die Wirksamkeit et­ was eingeschränkt sein sollte.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung. Bei dieser Aus­ führungsform weist das Gehäuseteil 26 und die Kupplungs­ glieder 18 einen der bisher beschriebenen Ausführungs­ form ähnlichen konstruktiven Aufbau auf. Der Dorn 30 dieser Ausführungsform unterscheidet sich jedoch inso­ weit, als er am vorderen Ende des Dorns eine mit einem Gewinde versehene Öffnung 32 aufweist. ln diese Ge­ windeöffnung 32 ist ein Gewindestutzen 34 eines Bohr­ werkzeugs 36 einschraubbar, mit dem im lnneren eines Rohrstückes P 2 abgelagerte Korrosionsbestandteile C ausgeräumt werden können. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist das Bohrwerkzeug 36 mit einer Anzahl von Schneid­ kanten 38 mit unterschiedlichen Durchmessern versehen. Wenn das Bohrwerkzeug 36 in axialer Richtung im Inneren eines korrodierten Rohres bewegt wird, werden die Korrosionsbestandteile von den Schneidkanten stufenwei­ se entfernt, bis eine blanke Metalloberfläche erreicht ist. Bei weiterer axial nach innen gerichteter Bewegung der Kupplungseinrichtung kommen die Kupplungsglieder 18 an die frisch gereinigten lnnenwandbereiche des Rohres P 2. Durch die Verdrehung des Dorns 30 werden sodann die Kupp­ lungsglieder 18 in der bereits beschriebenen Weise in zwangsläufigen Eingriff mit den gereinigten Innenwand­ bereichen des Rohres gebracht. Dadurch wird eine zu­ verlässig wirkende Spannverbindung zwischen dem Rohr und den Kupplungsgliedern 18 gewährleistet.

Bei den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungs­ formen ist der Außendurchmesser des Gehäuseteils 26 je­ weils etwas geringer als der Innendurchmesser des Rohr­ stücks bzw. des Rohres P und P 2. Desgleichen ist in die­ ser Ausführungsform ein Flansch 40 dargestellt, der an einem Ende des Gehäuseteils 26 ausgebildet ist. Im Be­ trieb der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Kupplungs­ einrichtung kann das Gehäuseteil 26 soweit in das Rohr eingeschoben werden, bis der Flansch 40 mit der Endfläche 12 des Rohres in Reibungseingriff gelangt. Ein leichter, nach innen gerichteter Druck auf die Kupplungseinrichtung ermöglicht sodann eine Verdrehung des Dorns 16 bzw. des Schaftabschnitts 16 gegenüber dem Gehäuseteil, wodurch die Kupplungsglieder 18, wie in den Fig. 3 und 4 darge­ stellt, in zwangsläufigen Eingriff mit der Innenwandung des Rohres gebracht werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 6 und 7dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weisen das Gehäuseteil 50 und der Dorn 44 zwar einen den bisher beschriebenen Ausführungsformen ähnlichen Aufbau auf, sie haben jedoch eine größere Länge. Das Gehäuse­ teil 50 ist für hintereinander angeordnete Kupplungs­ glieder 46 und 48 unterschiedlicher Höhe bestimmt, die bei einem Rohr mit verschiedenen Innendurchmessern verwendet werden können. Die Kupplungsglieder 46 und 48 können ein­ stückig sein oder aus zwei Einzelteilen bestehen. In je­ dem Falle aber weist jedes Kupplungsglied einen den bis­ her beschriebenen Ausführungsformen ähnlichen Aufbau auf, das mit einer gewölbten, mit dem Dorn 44 in Eingriff bringbaren Bodenflächen und mit einer oberen Fläche aus­ gestattet ist, die, wie bereits beschrieben, im Abstand zueinander angeordnete Kanten aufweist, die mit einer Rohrinnenwandung in Eingriff bringbar sind. Die Kupplungsglieder 46 und 48 wirken mit dem Dorn 44 zu­ sammen, so daß nach einer Drehung des Dorns 44 nur die innerhalb des Rohres gelegenen Kupplungsglieder in einen festen Eingriff mit der lnnenwandung des Rohres kommen, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. So werden z.B. bei einer Kupplungseinrichtung, die in einer, gemäß der Fig. 6 dargestellten Weise, auf dem Dorn 44 angeordnet ist, nach dessen Einführung in das Rohr P, die Kupplungsglieder 46 in unmittelbare Nähe der Innen­ wandung des Rohres P gebracht. Eine Drehung des Dorns 44 bewirkt sodann, daß die Kupplungsglieder 46 in zwangs­ läufigen Eingriff mit der lnnenwandung des Rohres P kommen.

Falls die Kupplungseinrichtung zur Einleitung eines Dreh­ moments in ein Rohrstück oder eine T-Rohrverbindung mit größerem Durchmesser verwendet werden soll, kann die aus dem Gehäuseteile 50 und den Kupplungsgliedereinhei­ ten 46 und 48 bestehende Baueinheit vom Dorn 44 gelöst werden und umgekehrt wieder am Dorn 44 befestigt werden, so daß sie der in Fig. 7 dargestellten Anordnung ent­ spricht. Bei dieser Anordnung sind die größeren Kupplungsglieder 48 am vorderen Ende bzw. am rechten Ende des Dorns 44 gelegen. Bei dieser Anordnung kann die Kupplungseinrichtung in ein Rohr mit größerem Durchmes­ ser eingeführt werden, um auf dieses ein Drehmoment aus­ üben zu können.

Eine wichtige Eigenschaft der in den Fig. 6 und 7 dar­ gestellten Ausführungsform besteht darin, daß mit die­ ser besonderen Konstruktion die Kupplungseinrichtung zum Lösen von Rohrstücken verwendet werden kann, die in anderen Rohrbauteilen, wie z.B. T-Rohrverbindun­ gen, befestigt sind, welche die Eindringtiefe beim Einführen der Kupplungseinrichtung in das Rohrstück begrenzen. So kann beispielsweise eine Kupplungsein­ richtung in der Ausführungsform, wie es in Fig. 7 ge­ zeigt ist, in das Rohrstück P 3 eingeführt und die Kupplungsglieder mit dem Rohr in Eingriff gebracht wer­ den, ohne daß das Ende des Dorns 44 mit der gegenüber­ liegenden Wandung 52 des T-Rohrverbindungselementes 54 in Berührung kommt. Es wird deutlich, daß, falls bei dieser Ausführungsform keine umkehrbaren Klemmhülsen vor­ gesehen wären, die Kupplungseinrichtung gemäß der An­ ordnung nach Fig. 6 nicht zum Lösen eines Rohrstückes mit größerem Durchmesser verwendet werden könnte, in dem die axiale Eindringtiefe der Verbindungseinheit be­ grenzt wäre, wie es der Fall wäre bei einer T-Rohr­ verbindung, einer Rohrkupplung oder ähnlichen Rohrbau­ teilen. Dadurch, daß das auf dem Dorn 44 anzuordnende Gehäuseteil 50 einfach umgedreht wird, kann der Installa­ teur das Werkzeug jedoch in einfacher Weise zum Lösen von in die T-Rohrverbindung 54 eingeschraubten Rohr­ stücken P 3 (Fig. 7) mit größerem Durchmesser verwen­ den.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei welcher der Dorn 56 und die Kupplungsglieder 58 einen ähnlichen Aufbau aufweisen, wie die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen. Der drehbare Dorn 56 ist an einem Ende mit Einrichtungen 59 für den Eingriff eines Werkzeugs versehen und hat das andere Ende als Schaftabschnitt 60 ausgebildet, der im wesent­ lichen einen dreiecksförmigen Querschnitt aufweist und drei sich in Längsrichtung erstreckende, im wesentlichen ebene Spannflächen 60 a, 60 b und 60 c besitzt.

Der Hauptunterschied zwischen der Verbindungseinheit nach den Fig. 8 bis 10 und der Verbindungseinheit nach den Fig. 1 bis 5 besteht darin, daß das Gehäuseteil 62 einen etwas größeren Durchmesser aufweist und im Rohrstück P 4, auf das ein Drehmoment aufzubringen ist, mit engem Wandabstand einsetzbar ist. Wie besonders deutlich aus Fig. 9 zu er­ sehen, werden bei dieser Ausführungsform die Kupplungs­ glieder 58 durch das Gehäuseteil 62 etwas im Abstand zum Dorn 60 gehalten. Wenn die Kupplungseinrichtung in das Rohrstück P 4 eingeführt ist, kommen die Kantenbereiche der Kupplungsglieder 58, die einen Zylinder definieren, der nahezu dem Innendurchmesser des Rohrstücks entspricht, in Eingriff mit der Innenwandung des Rohrstücks P 4. Eine weitere axiale Bewegung der Verbindungseinheit in das Rohrstück bewirkt, daß sich das elastisch nachgiebige Gehäuseteil 62 in der, in der Fig. 10 dargestellten Weise verformt, um so die Kupplungsglieder 58 in wirk­ same Nähe zum Dorn 60 zu bringen. Um die Einführung der Kupplungseinrichtung in das Rohr zu vereinfachen sind die Einführungskanten des Gehäuseteils 62 wie auch der Kupp­ lungsglieder 58 leicht konisch abgeflacht (Fig. 8).

Es ist festzustellen, daß der in den Fig. 8 bis 10 dar­ gestellten Ausführungsform der Kupplungseinrichtung am rückwärtigen Ende des Gehäuseteils 62 kein Flansch­ element vorgesehen werden muß. Da das Gehäuseteil 62 einen Durchmesser aufweist, der dem lnnendurchmesser des zu entfernenden Rohrstücks nahezu entspricht, er­ möglicht der zwischen dem Gehäuseteil 62 und der Innen­ wandung des Rohrstücks P 4 wirkende Reibschluß, daß der Dorn 60 relativ zu dem Gehäuseteil verdreht wer­ den kann, um so die Kupplungsglieder in der gleichen Weise in verstärkt wirkenden, zwangsläufigen Eingriff mit der Innenwandung des Rohres zu bringen, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Bei dieser Konstruktion ist es nicht notwendig auf die Kupplungs­ einrichtung einen axialen Druck auszuüben, um ein Mit­ drehen des Gehäuseteils zu verhindern, wie dies bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 5 er­ forderlich ist.

Bei der Betriebsweise dieser Art von Kupplungsein­ richtungen ist es zweckmäßig, daß das Gehäuseteil 62 beim Einführen und beim Herausnehmen der Einrichtung aus dem Rohr nicht vom Dorn 60 gelöst werden kann. Dementsprechend sind an den beiden Kanten der ebenen Spannflächen 60 a, 60 b und 60 c des Dorns 60 keine Ab­ rundungen ausgebildet.

Die in den Fig. 8 bis 10 dargestellte Ausführungsform hat mehrere Vorteile. Abgesehen von der Tatsache, daß kein axialer Druck auf die Kupplungseinrichtung ausge­ übt werden muß, um zu verhindern, daß sich das Gehäuse­ teil 62 beim Verdrehen des Dorns 60 innerhalb des Rohres mitdreht, ist der Dorn 60 so konstruiert, daß das Gehäu­ seteil 62 und die Kupplunsglieder 58 beim Herausziehen der Kupplungseinrichtung aus dem Rohrstück nicht vom Dorn 60 abrutschen können. Ferner kann sich das Gehäuseteil 62 wegen seiner besonderen Konstruktion und dem im freien Zustand (Fig. 9) konstruktiv vorgesehenen Abstand zwischen den Kupplungsgliedern 51 und dem Dorn 60 nach dem Einführen in das Rohr nahe dem lnnendurchmesser des Rohres einstellen. Demnach wird, wenn sich die Kupplungs­ einrichtung in einer Arbeitsstellung innerhalb des Rohres befindet, das Gehäuseteil 62 im Rohr eine stabile Lage einnehmen und keinerlei Neigung zum Mitdrehen zeigen, wenn in den Dorn 60 Drehkräfte eingeleitet werden. Der Dorn 60 kann daher innerhalb des Gehäuseteils 62 frei verdreht werden, um die Eingriffskanten der Kupplungs­ glieder 58 mit den Innenwandungen der Rohrabschnitte oder der Rohrverbindungsstücke in festen Eingriff zu bringen.

Bei dieser Ausführungsform, wie auch bei den vorausge­ hend beschriebenen Ausführungsformen, ist das Gehäuse­ teil in der Betriebsphase der Kupplungseinrichtung unbe­ lastet.

In den Fig. 11 bis 14 ist noch eine weitere Ausführungs­ form der Kupplungseinrichtung an einem Greifwerkzeug dargestellt, das aus einem langgestreckten, drehbaren Dorn 70 besteht, der an einem Ende Einrichtungen 72 vorgesehen hat, die mit einem Werkzeug in Eingriff ge­ bracht werden können, um den Dorn und einen Schaftab­ schnitt 74 verdrehen zu können. Aus der Fig. 12 geht besonders deutlich hervor, daß der Schaftabschnitt 74 im wesentlichen einen dreiecksförmigen Querschnitt hat, jedoch in dieser Ausgestaltung langgestreckte Spann­ flächen 74 a, 74 b und 74 c aufweist, von denen jede mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Vertiefung oder Rinne 75 versehen ist. ln der Kupplungseinrichtung an einem Greifwerkzeug dieser Ausführungsform gehören auch noch drei identisch ausgebildete Kupplungsglieder 76, von denen jedes eine, zum Eingriff mit dem Dorn bestimm­ te, gewölbte Bodenfläche 78 und eine obere Fläche 80 mit in Abstand zueinander angeordneten Wand-Eingriffskan­ ten 82 (Fig. 13) aufweist. Die Breite der Kupplungsglie­ der 76 ist etwas geringer als die Breite der Spann­ flächen 74 a, 74 b und 74 c des Dorns 70. Der Querschnitt der Kupplungsglieder 76 ist im wesentlichen halbkreis­ förmig. Jedes Kupplungsglied 76 weist eine sich in Längs­ richtung erstreckende und im Querschnitt halbkreisförmige Vertiefung auf, deren Zweck nachfolgend beschrieben wird. Wie aus Fig. 11 zu ersehen, erstrecken sich die Eingriffs­ kanten 82 der Kupplungsglieder 76 in Längsrichtung des Greifwerkzeugs und verlaufen im wesentlichen parallel zu den Kanten der Spannflächen 74 a, 74 b und 74 c des Dorns 74.

Aus Fig. 12 ist zu entnehmen, daß durch die Vertiefun­ gen 75 ein bestimmter Abstand gebildet wird, der die Kupplungsglieder 76 zur Anpassung an Korrosionsbestand­ teile oder Veränderungen des Innendurchmessers des Rohrstückes P 5 eine radial nach innen gerichtete Be­ wegung erlaubt.

Um die Kupplungsglieder 76 mit ihren gewölbten Boden­ flächen 78 jeweils in unmittelbarer Nähe einer in der entsprechenden Fläche des Dorns 74 ausgebildeten Ver­ tiefung 75 zu positionieren, sind Halteeinrichtun­ gen vorgesehen. Diese sind den vorangehend beschriebe­ nen Halteeinrichtungen ähnlich und bestehen aus einer elastisch nachgiebigen, im wesentlichen zylindrischen Hülse und dünnwandigen Gehäuseteil 85. Ebenso wie die bereits beschriebenen Ausführungsformen kann das Gehäu­ seteil 85 aus jedem beliebigen Material bestehen, wenn es hinreichend haltbar ist und die erforderliche Elasti­ zität aufweist. Ein derartiges Material kann z.B. Gummi, künstliches Gummi, Neopren, Kunststoff und dergleichen sein, das geeignet ist, die Kupplungsglieder 76 wenigstens teilweise zu umschließen, um dieselben in unmittelbarer Nähe zu den konkaven Flächen bzw. Vertiefungen des Dorns 74 zu positionieren. Nach dem Einführen des Greifwerkzeugs in ein Rohrstück bewirkt eine verstärkte Drehung des Dorns in beliebiger Drehrichtung, daß sich die Kupplungsglieder in festen Eingriff mit der Innen­ wandung des Rohrteils bewegen.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen hatte eine Drehung des Dorns ein Kippen bzw. eine Verdrehung der Kupplungsglieder zur Folge, um so die Eingriffs­ kanten (die in Fig. 3 mit 24 a bezeichnet sind) in zwangs­ läufigen Eingriff mit der Innenwandung des Rohres P zu bringen, in das das Greifwerkzeug eingeführt worden ist.

Aus Fig. 13 ist zu ersehen, daß bei der soeben be­ schriebenen Ausführungsform eine Verdrehung des Dorns 74 im Uhrzeigersinn (siehe Pfeil) eine Relativbewegung des Kupplungsgliedes 76 in Bezug auf die mit 75 gekenn­ zeichnete Fläche bewirkt, worauf sich das Kupplungs­ glied aus der Vertiefung 77 entfernt und mit dem ebenen Flächebereich 77 des Dorns in Eingriff kommt. Dadurch wird das Kupplungsglied, das in Fig. 13 mit 76 be­ zeichnet ist, radial nach außen in festen Eingriffskontakt mit der Innenwandung des Rohres P 5 gebracht, wobei beide Kanten 82 des Kupplungsgliedes mit dem Rohr in Schneidein­ griff kommen. Wie bereits ausgeführt, ist bei der Anordnung des Dorns dieser Ausführungsform auch ein zusätzlicher Zwischenraum zwischen dem Dorn und den Kupplungsglie­ dern 76 vorgesehen, um die Einführung des Werkzeugs in Rohre mit verschiedenen Durchmessern zu erleichtern.

Das besondere Zusammenwirken der Bauteile einer Kupp­ lungseinrichtung an einem Geifwerkzeug dieser Ausführungs­ form hat zur Folge, daß jeweils beide Eingriffskanten 82 jeder der Kupplungsglieder gleichzeitig in festen Ein­ griff mit der Innenwandung des Rohres kommen, wenn der Dorn in irgendeiner Richtung verdreht wird. Dies wird nicht durch ein Kippen der Kupplungsglieder bewirkt, sondern vielmehr dadurch, daß diese sich im wesentlichen auf einer vom drehenden Dorn gebildeten geneigten Rampe bewegen. Mit den mit dem Rohr in Eingriff befindlichen Kanten 82 der Kupplungsglieder kann in ein Rohr sowohl in Befestigungs- als auch in Demontagerichtung ein Drehmoment eingeleitet werden, so daß durch eine Dreh­ bewegung mit wechselnder Drehrichtung auch besonders störanfällig bzw. festsitzende Rohrverbindungen wirkungsvoll gelöst werden können.

Claims (6)

1. Kupplungseinrichtung an einem Greifwerkzeug mit Inneneingriff nach dem Freilaufprinzip, insbesonde­ re als Rohrschlüssel zum Übertragen eines Drehmomentes auf rohrförmige Teile, bestehend aus
einem wellenförmigen Dorn (12, 30, 44, 56, 70) mit einem Schlüsseleingriffsflächen aufweisenden Ende (14, 59, 72) und einem mit Spannflächen (16 a, 16 b, 16 c, 60 a, 60 b, 60 c; 74 a,74 b,74 c) versehenen Längsabschnitt, der im Querschnitt mindestens drei Spannflächen (16 a,16 b,16 c; 60 a, 60 b, 60 c; 74 a, 74 b, 74 c) aufweist;
mindestens drei stabförmige Kupplungsglieder (18, 45, 48, 58, 76) die mit den Spannflächen (16 a, 16 b, 16 c; 60 a, 60 b, 60 c; 74 a, 74 b, 74 c) zusammenwirken,
dadurch gekennzeichnet, daß ein hülsenförmiges Gehäuse­ teil (26, 50, 62, 85) aus elastisch nachgiebigem Werk­ stoff vorgesehen ist, in dem der wellenförmige Dorn (12, 30, 44, 56, 70) drehbar gelagert ist;
die stabförmigen Kupplungsglieder (18, 48, 58, 76) im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet und, in zusammengebautem Zustand der Kupplungseinrichtung im Bereich der Spannflächen (16 a, 16 b, 16 c; 60 a, 60 b, 60 c; 74 a, 74 b, 74 c) des wellenförmigen Dorns liegend, mit dem hülsenförmigen Gehäuseteil (26, 50, 62, 85) der­ art verbunden sind, daß beim Einkupplungsvorgang (Spann­ vorgang) die gewölbten Flächen (20,78) mit den Spann­ flächen (16 a, 16 b, 16 c; 60 a, 60 b, 60 c; 74 a, 74 b, 74 c) zusam­ menwirken, wobei mindestens eine der Kanten (24, 82) jedes Kupplungsgliedes zwischen der gewölbten Fläche und der ebenen oberen Fläche (22, 80) der Kupplungsglie­ der (18, 46, 48, 58, 76) in die Wand des zu kuppelnden rohr­ förmigen Teiles (P, P 2, P 3, P 4, P 5) eingreift.

2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenförmige Gehäuseteil (26) aus Gummi besteht und an seinem einen Ende einen Flansch (40) zur Anlage an Randkanten (42) des rohrförmigen Teils (P 2, P 5) aufweist.

3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem hülsen­ förmigen Gehäuseteil (62) und den Kupplungsgliedern (58) gebildete Baueinheit leicht vom Dorn (56) lösbar und durch andere Baueinheiten mit unterschiedlichen Durch­ messern ersetzbar ist.

4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsgestalt des Dorns (56, 74) so auf die Lage der Kupplungsglie­ der (58, 76) abgestimmt ist, daß die Kupplungsglieder (58, 76) bei nicht gespannter Kupplungseinrichtung einen Abstand von den Spannflächen (60 a, 60 b, 60 c; 74 a, 74 b, 74 c) haben.

5. Kupplungseinrichtung an einem Greifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannfläche (74 a, 74 b, 74 c) des Dorns (70) eine sich in Längsrichtung der Spannfläche erstreckende Vertiefung (75) aufweist.

6. Kupplungseinrichtung an einem Greifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gehäuseteil (62) in Einführungsrichtung konisch verjüngt.