DE9305823U1 - Verbindungselement zur Aufnahme und Lagerung mindestens eines Rohrabschnittes - Google Patents

Description

Verbindungselement zur Aufnahme und Lagerung
mindestens eines Rohrabschnittes

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement zur Aufnahme und Lagerung mindestens eines Rohrabschnittes, mit einem Grundkörper, an dem mindestens ein Aufsteckstutzen zum Einführen in das Ende des Rohrabschnittes vorgesehen ist, und mit einer Klemmeinrichtung, die eine den Grundkörper radial zu seiner Achse durchsetzende Spannschraube mit Gewindeschaft und einen in dem Grundkörper vorgesehenen Anker aufweist, an dem die Spannschraube mit ihrem Gewindeschaft angreift. Ein solches

Verbindungselement kann nicht nur als Kupplung zwischen zwei aneinander anzuschließenden Rohrabschnitten eingesetzt werden. Der Grundkörper des Verbindungselementes kann auch mit einem Rohrhalter verbunden sein oder verbunden werden, um auf diese Art und Weise zwei aneinander anzuschließende Rohrabschnitte zu lagern. Mit mehreren solchen Verbindungselementen können auch Gestelle, geländerartige Schutzvorrichtungen, Maschinengriffe u. dgl. erstellt werden. Die Rohre bestehen aus Metall, insbesondere Stahl, Edelstahl, Aluminium u. dgl..

Ein Verbindungselement der eingangs beschriebenen Art ist aus dem DB-GM 89 05 325.7 bekannt. Der am Grundkörper vorgesehene Aufsteckstutzen ist geschlitzt ausgebildet und weist eine axiale, sich bis über das aufgeschobene Ende des Rohrabschnittes hinaus am Grundkörper erstreckende Ausnehmung auf. In der Ausnehmung ist als Anker ein Kippkeil vorgesehen, an dem die Spannschraube unter Auseinanderspreizen des geschlitzten Aufsteckstutzens angreift. Insoweit wird der geschlitzte Aufsteckstutzen an die Innenwandung des aufgesteckten Rohrabschnittes angepreßt. Die Ausbildung des Ankers als Kippkeil und die Übertragung der Kippkräfte auf den geschlitzten Aufsteckstutzen vermeidet eine punktförmige Belastung des aufzusteckenden Rohrabschnittes, so daß dieses Verbindungselement besonders für dünnwandige Aluminiumrohre geeignet ist. Wenn zwei Rohrabschnitte mit einem solchen Verbindungselement untereinander verbunden werden sollen, ist es jedoch erforderlich, zwei Spannschrauben und zwei Kippkeile als voneinander getrennte Einrichtungen zu nutzen, die lediglich gemeinsam in einem Grundkörper untergebracht sind. Hierdurch wiederum bedingt besitzen die Aufsteckstutzen eine relativ große Entfernung voneinander, d. h. der zwischen den Aufsteckstutzen vorgesehene Teil des Grundkörpers trägt an der Verbindungsstelle sehr auf und ist von außen frei sichtbar. Es ist auch möglich, mit einer

Spannschraube zwei Kippkeile zu betätigen, die sich aneinander abstützen. Die Aufbringung der beim Kippen der Kippkeile erforderlichen Spannkräfte ist jedoch begrenzt. Ein Großteil der Spannkraft wird bereits durch das Aufspreizen der geschlitzten Teile des Aufsteckstutzens verbraucht, bis die eigentliche Klemmanlage erreicht wird.

Bei einem weiteren bekannten Verbindungselement ist am Grundkörper ein ungeschlitzter Aufsteckstutzen vorgesehen. Der Aufsteckstutzen ist teilweise hohl ausgebildet und in dem hohlen Grundkörper ist ein Schwingkeil auf einem Bolzen schwenkbar gelagert, der den Aufsteckstutzen quer durchsetzt. Der Schwingkeil wird an seinem einen Ende über eine Madenschraube abgestützt, die in ein im Grundkörper vorgesehenes Gewinde eingesetzt ist. Am anderen Ende des Schwingkeiles ist ein Vorsprung vorgesehen, der durch eine radiale Durchbrechung in dem Aufsteckstutzen ragt und sich in der Klemmstellung unmittelbar gegen die Innenwandung des aufgesteckten Rohrabschnittes abstützt. Dieses Verbindungselement verzichtet zwar bereits auf das Aufspreizen eines geschlitzten Aufsteckstutzens. Es besitzt jedoch den Nachteil, daß der aufgesteckte Rohrabschnitt in der Spannstellung radial einseitig gespannt und damit exzentrisch zur Achse des Aufsteckstutzens verlagert wird. Wenn zwei Rohrabsch&eegr;itte mit einem solchen Verbindungselement aneinander angeschlossen werden sollen, sind zwei separate und getrennt voneinander zu handhabende Spannschrauben mit nachgeschalteten Teilen zu betätigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, welches die Verbindung mit mindestens einem Rohrabschnitt, vorzugsweise mit zwei Rohrabschnitten gleichzeitig gestattet und bei dem während des Verspannens der Rohrabschnitt nicht exzentrisch verlagert wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei dem Verbindungselement der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß der Grundkörper rohrförmig ausgebildet ist, daß die Klemmeinrichtung einen zweiten Anker aufweist, der parallel und symmetrisch zu dem ersten Anker in dem rohrförmigen Grundkörper vorgesehen ist, daß die Anker stangenförmige Gestalt aufweisen und an ihren freien Enden radiale Vorsprünge tragen, mit denen sie in mindestens zwei radiale Durchbrechungen in dem Aufsteckstutzen in Richtung auf die Innenwandung des Rohrabschnitts einragen, und daß die Spannschraube sich mit dem freien Ende ihres Gewindeschaftes an dem zweiten Anker abstützt.

Damit wird ein Verbindungselement geschaffen, dessen Klemmeinrichtung unmittelbar, gleichzeitig und ohne exzentrische Verlagerung der Rohrachse wirksam wird. Die Teile der Klemmeinrichtung, also die beiden Anker und die Spannschraube stützen sich in der Spannstellung an keiner Stelle am Grundkörper ab, sondern ausschließlich an den Rohrabschnitten. Auch die Spannschraube ist gegenüber dem Grundkörper beweglich vorgesehen. Der Grundkörper ist vorzugsweise durchgängig rohrförmig ausgebildet, so daß die zwei Anker parallel und symmetrisch zueinander in dem Grundkörper unterbringbar sind und die Spannschraube etwa im Mittelbereich der Anker angreifen kann. Die Aufsteckstutzen weisen radial durchgehende Bohrungen auf, d. h. jeder Aufsteckstutzen besitzt zwei einander gegenüberliegende Bohrungen, durch die die Vorsprünge an den beiden Ankern symmetrisch zur Rohrachse einragen und hindurchgreifen. Die beiden Anker werden durch die Spannschraube auseinandergedrückt, also in die Spannstellung überführt. Die entgegengesetzte Drehung erbringt das Lösen des Verbindungselementes. Das neue Verbindungselement arbeitet mit seiner Klemmeinrichtung sehr feinfühlig, d. h. die Klemmkräfte können je nach Anwendungsfall, Wanddicke der Rohrabschnitte und

vorgesehener Belastung feinfühlig eingestellt werden. Damit sind selbst dünnwandige Rohrabschnitte miteinander verbindbar.

Die Spannschraube kann den ersten Anker in seinem Mittelbereich durchsetzen und sich am Mittelbereich des zweiten Ankers abstützen. Insoweit liegt eine symmetrische Ausbildung vor, und die Spannkraft wird in der Regel auf die vier Vorsprünge gleichmäßig verteilt, wobei jeder Vorsprung an vier Punkten Kontakt zu den Rohrabschnitten haben kann.

Am zweiten Anker kann eine Vertiefung vorgesehen sein, in die das freie Ende des Gewindeschaftes der Spannschraube eingreift. Damit sind die beiden Anker über die Spannschraube auch in der Lösestellung aneinandergeführt. Es wird eine bewegliche Einheit aus den beiden Ankern und der Spannschraube gebildet, die in dem Grundkörper angeordnet ist.

Die radialen Vorsprünge an den Ankern können in einer rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildeten Fläche enden. Damit werden vier Kontaktpunkte an jedem Vorsprung erzielt, so daß das Verbindungselement auch für dünnwandige Rohre nutzbar ist.

Als radiale Durchbrechungen in dem oder den Aufsteckstutzen können gegenüberliegende Bohrungen vorgesehen sein. Diese Bohrungen lassen sich in einem Arbeitsgang herstellen. Es ist keine Anpassung des Umrisses an den Umriß der Vorsprünge erforderlich. Die Vorsprünge müssen lediglich in den Bohrungen beweglich aufgenommen sein.

Die Anker können einen solchen, auf den Querschnitt des rohrförmigen Grundkörpers abgestimmten Querschnitt aufweisen, daß sie nur nacheinander in den Grundkörper

einbringbar sind. Dies hat den Vorteil, daß eine Einheit geschaffen wird, die auch dann in der Lösestellung im Grundkörper verbleibt, wenn die Spannschraube zum Erreichen der Lösestellung mehr als notwendig gelöst wird und in den einen Anker zurücktritt. Eine Demontage der Einheit ist erst dann möglich, wenn die Spannschraube auch aus dem sie durchsetzenden Anker gänzlich herausgedreht wird. Durch diese Bemessung des Querschnittes und der Form ist das Verbindungselement besonders handhabungsfreundlich. Zum Verlassen der normalen Lösestellung und zum Erreichen der Spannstellung sind nur wenige Umdrehungen der Spannschraube erforderlich.

Auf dem oder den Aufsteckstutzen können zwei in Nuten gelagerte O-Ringe vorgesehen sein, zwischen denen die Durchbrechungen angeordnet sind. Damit ist es möglich, die Rohrabschnitte auf die Aufsteckstutzen in einer solchen Lage aufzubringen, daß die Achsen des Grundkörpers des Verbindungselementes und der Rohrabschnitte miteinander fluchten. Insoweit ist sichergestellt, daß auch beim Anziehen der Spannschraube sich die beiden Anker symmetrisch zu der gemeinsamen Achse verhalten, so daß die Rohrabschnitte auch coaxial zum Grundkörper gespannt werden. Die O-Ringe überbrücken das Spiel zwischen den Aufsteckstutzen und dem Innendurchmesser der Rohrabschnitte.

Der zwei Aufsteckstutzen aufweisende Grundkörper kann in seinem Mittelbereich einen Bund aufweisen, gegen dessen Stirnfläche die Rohrabschnitte aufsteckbar sind und der von der Spannschraube durchsetzt ist. Der Bund kann relativ schmal ausgebildet sein. Er muß lediglich eine solche Breite aufweisen, daß er den freien Durchtritt des Kopfes der Spannschraube gestattet. Insoweit gestattet das Verbindungselement eine Kupplung von zwei Rohrabschnitten in relativ geringem Abstand ihrer Stirnenden zueiander.

An dem Bund des Grundkörpers kann ein Rohrhalter vorgesehen sein. Dieser kann aus einem angeschweißten Stab, einer Winkelstrebe o. dgl. bestehen, so daß hier die Möglichkeit geschaffen ist, einen rechtwinkligen Anschluß herzustellen.

Es ist vorteilhaft, wenn den beiden Ankern nur eine Spannschraube zugeordnet ist. Dies genügt auch für die Funktion und ergibt eine achssymmetrische Spannlage. Es ist aber auch möglich, jeden Anker mit einer Spannschraube auszurüsten. Damit entstehen auch insoweit identische Teile, d. h. die Anker sind auch identisch ausgebildet und werden von je einer Spannschraube in je einem Gewinde durchsetzt. Zusätzlich ist es dabei erforderlich, daß sich die Spannschrauben mit ihren Köpfen am Grundkörper abstützen müssen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verbindungselementes sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch das Verbindungselement in

einer ersten Ausführungsform mit einem Halbschnitt in der Lösestellung und dem anderen Halbschnitt in der Spannstellung,

Figur 2 eine Draufsicht auf das Verbindungselement gemäß Figur 1 und

Figur 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Figur 2.

Das in den Figuren dargestellte Verbindungselement 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der rohrartig ausgebildet ist. In einem Hittelbereich symmetrisch zu einer Vertikalmittelebene 3 besitzt der Grundkörper einen nach außen vorspringenden Bund 4, an den sich in Richtung auf die beiden freien Enden des Grundkörpers 2 je ein

Aufsteckstutzen 5 anschließt. Die Aufsteckstutzen 5 dienen zur Aufnahme je eines Rohrabschnittes 6, die über das Verbindungselement 1 miteinander verbunden werden sollen. Die Abmessungen der Rohr abschnitte 6 und des Verbindungselementes 1 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich die Rohrabschnitte 6 auf die Aufsteckstutzen 5 aufschieben lassen und der Außendurchmesser der Rohrabschnitte 6 etwa dem Außendurchmesser des Bundes 4 des Grundkörpers 2 entspricht. Auf den beiden Aufsteckstutzen 5 sind in Nuten gelagerte O-Ringe 7 vorgesehen, so daß die Rohrabschnitte 6 bereits beim Aufschieben auf den Grundkörper 2 einen wackelfreien coaxialen Sitz erhalten. Die O-Ringe 7 dienen auch zum Überbrücken herstellungsbedingter Toleranzen.

Der rohrförmige Grundkörper 2 des Verbindungselementes 1 weist einen durchgehenden Innenraum 8 auf, in welchem ein erster Anker 9 und ein zweiter Anker 10 untergebracht sind. Die Anker 9, 10 besitzen je einen Mittelbereich 11 mit stangenförmiger Gestalt und etwa rechteckigen Querschnitt. An den Enden schließen sich Vorsprünge 12 an, die ebenfalls rechteckigen Querschnitt aufweisen. Insoweit ist eine symmetrische Ausbildung und Anordnung der beiden Anker 9, 10 zu der Achse 13 des Grundkörpers 2 vorgesehen. Die Vorsprünge 12 durchsetzen als Bohrungen 14 ausgebildete Durchbrechungen in den Aufsteckstutzen 5, und zwar zwischen den beiden O-Ringen 7.

Eine Spannschraube 15 weist einen Kopf 16 und einen Gewindeschaft 17 auf. Die Spannschraube 15 durchsetzt eine Bohrung 18 im Bund 4 etwa symmetrisch zur Vertikalmittelebene 3. Die Spannschraube 15 ist in der Bohrung 18 frei beweglich, d. h. ein Gegenlager für den Kopf 16 ist nicht vorgesehen. Der Gewindeschaft 17 der Spannschraube 15 durchsetzt den ersten Anker 9 in einer Gewindebohrung 19 und greift mit seinem freien Ende in eine

Vertiefung 20 im zweiten Anker 10 ein. Die Vertiefung 20 dient der Führung der beiden Anker 9, 10 über die Spannschraube 15 auch in der Lösestellung. Es ist damit eine zwar in die Lösestellung überführbare, jedoch auch dann aneinandergeführte Einheit aus der Spannschraube 15 und den beiden Ankern 9, 10 gebildet, die insgesamt eine Klemm- oder Spanneinrichtung darstellen. Aus Figur 3 ist die geometrische Abstimmung der Teile zueinander erkennbar. Die Montage der Einzelteile des Verbindungselementes 1 ist nur in der Weise möglich, daß zunächst der Anker 10 allein in den Innenraum 8 eingeführt wird, bis seine beiden Vorsprünge 12 in die zugehörigen Bohrungen 14 eindringen und sich der Mittelbereich 11 des Ankers 10 an der Innenwandung des Grundkörpers 2 anlegt. Nur in dieser Stellung besteht ausreichend Platz zum Einschieben des Ankers 9 in axialer Richtung, wie dies Figur 3 zeigt. Sodann wird die Spannschraube 15 durch die Bohrung 18 eingeführt und mit ihrem Gewindeschaft 17 durch die Gewindebohrung 19 des Ankers 9 geschraubt, bis ihr freies Ende in die Vertiefung 20 eintritt. Dabei können die beiden Anker 9, 10 Rücken an Rücken aneinander anliegen. Dennoch ist die montierte Einheit bereits unverlierbar aneinander gehalten und geführt. Die Spannschraube 15 sichert die beiden Anker 9, 10 aneinander. Je nach der Relativlage des Grundkörpers 2 im Raum und der Einwirkung der Schwerkraftrichtung kann der Anker 9 mit seinen Vorsprüngen 12 in die Bohrungen 14 eintreten. In der Regel sind dann auch noch die Vorsprünge 12 des Ankers 10 in den Bohrungen 14. Wenn diese jedoch aus den Bohrungen 14 ausgetreten sind, führt das vordere Ende der Spannschraube 15 den Anker 10. In der Regel wird die Spannschraube 15 um einige wenige Gewindegänge tiefer eingeschraubt sein, so daß sich ohnehin ein Abstand zwischen den Rücken der beiden Anker 9, 10 ergibt und insoweit sämtliche vier Vorsprünge 12 in den Bohrungen 14 geführt und gehalten sind.

Es werden dann die Rohrabschnitte 6 aufgesteckt und die Spannschraube 15 festgezogen, so daß eine brückenartige Abstützung der Anker 9, 10 an den Innenwänden der beiden aufgesteckten Rohrabschnitte 6 erfolgt. Es wird eine symmetrische Spannlage erreicht, wie es anhand des Halbschnittes auf der rechten Seite der Figur 1 für einen Rohrabschnitt 6 dargestellt ist. Es versteht sich, daß anstelle eines Rohrabschnittes 6 auch eine Kappe o. dgl. aufgesteckt werden könnte, um die Abstützung zu bilden, wenn auf den anderen Aufsteckstutzen 5 ein einziger Rohrabschnitt 6 aufgesteckt werden soll. Solche End-Kupplungen können auch in der Weise ausgebildet sein, daß nur ein Aufsteckstutzen 5 an dem Grundkörper 2 ausgebildet ist. Dabei können dann die diesem Aufsteckstutzen 5 abgewandten Vorsprünge 12 vergleichsweise kürzer ausgebildet sein, um sich direkt an die Innenwandung des Grundkörpers 2 anzulegen.

Am Bund 4 kann ein Rohrhalter 21 in Form einer Stange, eines Winkelstückes o. dgl. angeschweißt sein, wenn eine Abstützung des Grundkörpers 2 des Verbindungselementes 1 gewünscht wird.

Insbesondere Figur 2 läßt erkennen, daß die Vorsprünge 12 etwa quadratische Gestalt aufweisen können, so daß vier Klemmecken 22 an jedem Vorsprung 12 gebildet sind. Die über die Spannschraube 15 übertragbare Klemmkraft wird damit auf insgesamt 16 Punkte verteilt. Falls besonders dünne Rohrabschnitte 6 miteinander verbunden werden sollen, kann es sinnvoll sein, die Klemmecken 22 nicht scharfkantig auszubilden, sondern geringfügig abzurunden.

Claims (10)

SCHUTZANSPROcHE :

1. Verbindungselement zur Aufnahme und Lagerung mindestens eines Rohrabschnittes (6), mit einem Grundkörper (2), an dem mindestens ein Aufsteckstutzen (5) zum Einführen in das Ende des Rohrabschnittes (6) vorgesehen ist, und mit einer Klemmeinrichtung, die eine den Grundkörper (2) radial zu seiner Achse (13) durchsetzende Spannschraube (15) mit Gewindeschaft (17) und einen in dem Grundkörper (2) vorgesehenen Anker (9) aufweist, an dem die Spannschraube (15) mit ihrem Gewindeschaft (17) angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) rohrförmig ausgebildet ist, daß die Klemmeinrichtung einen zweiten Anker (10) aufweist, der parallel und symmetrisch zum ersten Anker (9) in dem rohrförmigen Grundkörper (2) vorgesehen ist, daß die Anker (9, 10) stangenförmige Gestalt aufweisen und an ihren freien Enden radiale Vorsprünge (12) tragen, mit denen sie in mindestens zwei radiale Durchbrechungen in dem Aufsteckstutzen (5) in Richtung auf die Innenwandung des Rohrabschnitts (6) einragen, und daß die Spannschraube (15) sich mit dem freien Ende ihres Gewindeschaftes (17) an dem zweiten Anker (10) abstützt.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (15) den ersten Anker (9) in seinem Mittelbereich (11) durchsetzt und sich am Mittelbereich (11) des zweiten Ankers (10) abstützt.

3. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Anker (10) eine Vertiefung (20) vorgesehen ist, in die das freie Ende des Gewindeschaftes (17) der Spannschraube (15) eingreift.

4. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Vorsprünge (12) an den Ankern (9, 10) in einer rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildeten Fläche enden.

5. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als radiale Durchbrechungen in dem oder den Aufsteckstutzen (5) gegenüberliegende Bohrungen (14) vorgesehen sind.

6. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (9, 10) einen solchen, auf den Querschnitt des rohrförmigen Grundkörpers (2) abgestimmten Querschnitt aufweisen, daß sie nur nacheinander in den Grundkörper (2) einbringbar sind.

7. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem oder den Aufsteckstutzen (5) zwei in Nuten gelagerte O-Ringe (7) vorgesehen sind, zwischen denen die Durchbrechungen angeordnet sind.

8. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zwei Aufsteckstutzen (5) aufweisende Grundkörper (2) in seinem Mittelbereich einen Bund (4) aufweist, gegen dessen Stirnflächen die Rohrabschnitte (6) aufsteckbar und der von der Spannschraube (15) durchsetzt ist.

9. Verbindungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bund (4) des Grundkörpers (2) ein Rohrhalter (21) vorgesehen ist.

10. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anker (9, 10) mit einer Spannschraube (15) versehen ist.