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Verbindungselement für Rohre, Wellen oder dergleichen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verbindungselement für Rohre, Wellen oder für Werkzeuge oder
dergleichen mit deren Antriebsmitteln.
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Derartige Verbindungselemente haben einen weiten Anwendungsbereich.
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Sie werden beispielsweise bei hydraulischen und pneumatischen Anlagen
oder auch bei Vakuumanordnungen verwendet. Dabei soll entweder eine möglichst dichte
Verbindung oder aber, wie das zum Beispiel beim Einspannen von Werkzeugen der Fall
ist, eine formkraftschlüssige Verbindung mit dem Antrieb hergestellt werden.
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Es sind bisher zahlreiche Verbindungselemente bekannt geworden. Sie
bestehen entweder aus Flanschpaaren, die an den jeweils miteinander zu verbindenden
Elementen angeordnet sind und durch Schrauben, Klammern oder Spannringe miteinander
verbunden werden. Der Nachteil dieser Verbindungen besteht jedoch darin, daß die
Flansche einen verhältnismäßig großen Raum einnehmen. Daher sind diese Verbindungen
dann nicht anwendbar, wenn nur ein begrenzter Raum zur Verfügung steht. Bekannt
ist es auch, als Verbindungselemente Überwurfverschraubungen zu verwenden, doch
wird auch hier wegen des zum Festziehen notwendigen Schraubenschlüssels ein verhältnismäßig
großer Raum beansprucht. Die gleichen Nachteile gelten für die ebenfalls zum bekannten
Stand der Technik gehörenden Muffenverbindungen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verbindungselement für Rohre,
Wellen oder für werkzeuge oder dergleichen mit deren Antriebsmitteln zu schaffen,
das eine hohe Dichtigkeit oder einen festen Sitz der zu
verbindenden
Elemente gewährleistet, obwohl dies Element selbst und auch seine Montage nur einen
geringen Raum beanspruchen, das jedoch gleichwohl die schnelle Herstellung und Lösung
einer Verbindung ermöglicht. Das Verbindungselement soll insbesondere anwendbar
sein bei Vakuumanordnungen, bei denen keine oder nur sehr geringe Leckraten in Kauf
genommen werden können. Es soll außerdem ermöglichen, daß Werkzeuge sehr schnell
mit ihren Betriebsmitteln verbunden und zum Auswechseln von ihnen getrennt werden
können.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verbindungselement
aus einem fest mit einem Rohrende oder dergleichen verbundenen Rohrstück mit einem
am äußeren Umfang seines freien Endes angeordneten Bund, aus einem den Bund nach
dem Aufsetzen mit einem das eine freie Ende überkragenden Rand hintergreifenden
Rohrstück, an dessen anderem Ende auf Biegung beanspruchbare Streifen aus Metall
oder dergleichen, an deren Enden jeweils eine einen, an einem mit dem anderen Ende
des zu verbindenden Rohres oder dergleichen fest verbundenen Rohrstück vorgesehenen
Wulst hintergreifende Nase oder dergleichen vorgesehen ist, gebildeten Muffe und
einer auf der Muffe verschiebbaren, nach Herstellen der Verbindung der Nasen in
formkraftschlüssiger Verbindung mit dem Wulst haltenden Spannring besteht.
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Der Vorzug des Verbindungselements gemäß der Erfindung besteht somit
darin, daß die Anordnung von Schraubengewinden oder Flanschpaaren entfällt und daß
die Verbindung durch die formkraftschlüssige Wirkung von drei mechanischen Elementen
zustande kommt, deren Zustandekommen sich durch eine axiale Verschiebung von Teilen
des Verbindungselements ergibt. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Weglänge dieser
Verschiebung kürzer ist als die Länge des Verbindungselements. Das Spannen mittels
des Spanaringes kann ohne weiteres von Hand oder aber auch mit einem geeigneten
Werkzeug sorgenommen werden Die Verbindung ist
also sehr schnell
und auf einfache Weise herstellbar, Als Werkstoff für das terbindungselement werden
zweckmäßig die gleichen Werkstoffe wie für die zu verbindenen Teile benutzt. Das
Verbindungselement gemäß der Erfindung kann somit aus Metall oder beispielsweise
auch aus einem geeigneten KunststoSt bestehen. Selb6tverständl:1ch ist es im Bedarfsfall
auch ohne weiteres möglich, die nicht in fester Verbindung mit den initeinander
zu verbindenden Teilen befindlichen Teile des Verbindungselemente aus einem anderen
Werkstoff zu bilden als dem Werkstoff, aus dem die zu verbindenden Teile bestehen.
Ln beachtlicher Vorteil des Verbindungselements gemäß der Erfindung besteht schließlich
darin, daß die mit Hilfe dieses Elements hergestellten Verbindungen keiner Wartung
bedürfen.
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Um eine besonders dichte Verbindung herzustellen, sind an den Berührungsflächen
der mit den Rohrenden oder dergleichen verbundenen Rohrstücke Nuten zur Aufnahme
eines oder mehrerer Dichtungsringe aus einem an sich bekannten Werkstoff vorgesehen,
wobei der rohrförmige Teil der Muffe den oder die Dichtungsringe nach dem Aufschieben
so übergreift, daß auf den oder die Dichtungsringe ein Preßdruck ausgeübt wird.
Als Werkstoff für die Dichtungsringe hat sich ein geeignetes Metall oder aber auch
ein an sich bekannter, den jeweiligen Erfordernissen angepaßter, insbesondere ein
f ; xibler Kunststoff bewährt. Die Lebensdauer der Verbindungselements gemäß der
Erfindung, das im übrigen beliebig oftlösbar ist, hängt in erster Linie von dem
für den oder die Dichtungeringe verwendeten Werkstoff ab.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verbindungselements gemäß der
Erfindung besteht darin, daß der ##ilst als zylindrische Verstärkung der Wandstärke
des Rohrstücks an dem er angeordnet ist, mit einer ringförmigen Nut, mit einem der
geometrischen Form der Nasen angepaßten Profil ausgebildet ist. Dabei hat es sich
als zweckmäßig erwiesen, wenn die Nasen ein keilförmiges Profil aufweisen.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform
des Verbindungselements in perspektivischer Ansicht, teilweise im Schnitt, Fig.
2 eine Ausführungsform des-Verbindungselements zum Einspannen von Werkzeugen, Fig.
3. eine Aus£ührungs#orm des Verbindungselements in der Ausbildung als Abschlußkappe,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Verbindunge elements gemäß der Erfindung,
teilweise im Schnitt.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist mit dem einen der Enden der Rohre 1
und 2 jeweils ein Rohrstück 3s 4 verbunden. Das Rohrstück 3 weist einen Bund 5 und
das Rohrstück 4 einen Wulstring 6 auf, der beispielsweise - wie in der Zeichnung
dargestellt,- ein keilförmiges Profil aufweisen kann. Die freien Stirnflächen der
Rohrstücke 3 und 4 stehen - wie aus der Zeichnung erkennbar - miteinander in Berührung.
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An der Berührungsfläche ist eine Nut vorgesehen, in die ein Dichtungsring
7 aus einem dem jeweiligen Bedarfsfalle entsprechenden Werkstoff eingelegt ist.
Um zu erreichen, daß eine möglichst dichte Verbindung erzielt wird, wird von dem
hülsenförmigen Rohrstück 8 der Muffe 9, das nach dem Aufschieben der Muffe 9 mit
dem an seinem einen Ende vorgesehenen, nach innen überkragenden Rand 10 den Bund
5 des Rohrstückes 3 hintergreift, auf den Dichtungsring ein hinreichender Preßdruck
ausgeübt. Am anderen Ende des verschiebbaren Rohrstückes 8 sind auf Biegung beanspruchbare
Streifen 11 aus Metall oder dergleichen angeordnet, an deren freien Enden Nasen
12 mit vorzugsweise keilförmigem Profil so angeordnet sind, daß sie in der Stellung,
in der der überkragende Rand 10 den Bund 5 hintergreift, zugleich auch den wulst
6 hintergreifen. Ein auf der Muffe 9 in Grenzen verschiebbarer
Spannring
13 gewährleistet, wie Fig. 1 zu entnehmen ist, eine formkraftschlüssige Verbindung
mittels des Verbindungselements gemäß der Erfindung, die so dicht ist, daß sie auch
hohen Anforderungen genügt.
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Um ein unerwünschtes Verschieben des Spannrings 13 zu verhindern,
sind außerdem an den Streifen 11 Nocken 14 oder dergleichen so angeordnet, daß ein
Verschieben des Spannrings 13 nur unter Überwindung eines von der Biegekraft der
Streifen 11 abhängigen Widerstandes möglich ist.
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Wegen der vielseitigen Anwendbarkeit eignet sich das Verbindungselement
gemäß der Erfindung in gleicher Weise für Gas-, Flüssigkeits- oder Vakuumleitungen
und ebenso für alle Verbindungen, bei denen es auf hohe Sicherheit der Verbindung
ankommt.
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In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Verbindungselements gemäß
der Erfindung dargestellt, wie es sich insbesondere für die Verbindung eines Werkzeuges
2 mit einem Antrieb 15 oder für solche Verbindungen eignet, bei denen die miteinander
in Verbindung zu bringenden Teile 1 und 2 gegen Verdrehen gesichert sein sollen.
Aus diesem Grunde ist bei dieser Ausführungsform in dem Rohrstück 4 oder dergleichen,
an dem der wulst 6 angeordnet ist, und in dem mit diesem gegebenenfalls über einen
Dichtungsring 7 in Verbindung stehenden Rohrstück 3 jeweils mindestens ein keilförmiger
Einschnitt 16 und ein nach Herstellen der Verbindung in diesen ohne Spiel eingreifender
keilförmiger Ansatz vorgesehen.
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Bei einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist,
ist das verschiebbare Rohrstück 8 der Muffe 9 an seinem einen Ende nach Art-einer
Abschlußkappe verschlossen, so daß sich mit Hilfe des in dieser Form ausgebildeten
Verbindungselements sehr dichte und dennoch leicht lösbare Blindverschlüsse herstellen
lassen.
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In Fig. 4 ist ein- Ausführungsbeispiel des Verbindungselements gemäß
der Erfindung dargestelltsdurch das eine besonders hohe Dichtigkeit erzielt wird.
Bei diesem Element sind an den einander zugekehrten
freien Enden
der Rohrstücke 3 und 4 je eine Nut mit eingelegtem Dichtungsring 7 vorgesehen. Auf
die Dichtungsringe 7 wird mittels der zylindrischen Hülse 8 der Muffe 9 in der Stellung,
in der die Verbindung der Rohrenden 1 und 2 hergestellt ist, ein solcher Preßdruck
ausgeübt, daß sich dadurch eine äußerordentlich dichte Verbindung ergibt. Bei dieser
Ausführungsform des Verbindungselements gemäß der Erfindung ist der ##lst 6 an dem
Rohrstück 4 als zylinderförmige Verdeckung der Wandstärke mit einer in dieser vorgesehenen
ringförmigen Nut, in die die an den freien Enden der auf Biegung beanspruchbaren
Streifen 11 aus Metall oder dergleichen angeordneten Nasen eingreifen, ausgebildet.
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, Nasen und Ringnut keilförmig so auszubilden,
daß sich nach Aufschieben des Spannrings 13 ebenfalls eine wirksame formkraftschlüssige
Verbindung ergibt.