DE10053568A1 - Steckverbindung für Rohre oder Stangen - Google Patents
Steckverbindung für Rohre oder StangenInfo
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Abstract
Eine Steckverbindung besteht aus einem Buchsenteil und einem Steckteil. Hinter der Buchsenöffnung im Buchsenteil befindet sich zunächst eine Konuskammer, die gegenüber dem Umfangsprofil des Steckteils konisch ausgebildet ist. Im Anschluss daran ist ein Aufnahmeraum im Buchsenteil vorgesehen, der dem Umfangsprofil des Steckteils angepasst ist. Zur Verbindung der beiden Teile nach dem Einstecken dient ein in der Konuskammer vorgesehener Klemmring. Um auch Steckglieder mit umfangsgemäßen Toleranzen und Ungleichförmigkeiten zuverlässig verbinden zu können, wird vorgeschlagen, eine Schar von Wälzgliedern vorzusehen, die den eingeführten Steckteil wenigstens teilringförmig umschließt. Diese Wälzglieder bilden mindestens ein Segment eines Wälzgliederrings. Dieser Wälzgliederring ist in der Konuskammer angeordnet und erfüllt zwar die Funktion eines Klemmrings, doch sind seine Wälzglieder am Umfang des eingeführten Steckteils rollfähig zur Anlage gebracht.
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Steckverbindung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 angegebenen Art. Solche Steckverbindungen werden gern zum
schnellen Kuppeln eines Rohres benutzt, weil im Einsteckfall sich eine zugfeste
Verbindung zwischen dem Buchsenteil und dem als Steckteil fungierenden Rohr
ergibt.
Bei der bekannten Verbindung dieser Art (DE 26 46 939 A1) besitzt der Klemmring
ein Keilprofil und greift mit widerhakenartig vorspringenden Zähnen in die
Umfangsfläche des eingesteckten Rohres. Der Klemmring verhakt sich mit dem
Rohrumfang bereits beim Einstecken des Rohres. Wenn der Klemmring am
Rohrumfang gegriffen hat, ist die Korrektur seiner Lage durch eine
Längsverschiebung nicht mehr möglich. So kann es vorkommen, dass die erstrebte
Einstecktiefe des Rohres im Buchsenteil nicht erreicht wird. Die bekannten
Steckverbindungen haben aber vor allem folgenden wesentlichen Nachteil.
Die Außendurchmesser von Rohren unterliegen Toleranzen. Außerdem ergibt sich
immer wieder eine nicht unkontrollierbare Unrundheit im Rohr. Dies führt dazu,
dass der bekannte Klemmring nicht allseitig an dem Umfang des eingeführten
Rohres anliegt. Dann ist aber die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Verbindung der im
Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, bei dem Unrundheiten
oder Toleranzen im Umfangsbereich des Steckglieds die erzeugte Verbindung nicht
beeinträchtigen. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen
Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass anstelle eines Klemmrings ein eine
Schar von gegeneinander beweglichen Wälzgliedern in der Konuskammer
verwendet wurde, die rollfähig am Umfang des eingeführten Steckteils anliegen.
Wegen der Rollreibung ist das Bewegen des Steckteils in Richtung des
Konusanstiegs im Buchsenteil leichtgängig. In dieser Richtung lässt sich der
Steckteil bis zu der gewünschten Position bezüglich des Buchsenteils besonders
leicht bewegen. Bewegungen des Steckteils in Gegenrichtung sind in besonders
effektiver Weise gesperrt; die Wälzglieder werden von der sich verengenden
Konuswand gegen ihre Abrollstelle am Umfang des Steckglieds gedrückt. Es wirken
punktuelle Druckkräfte, die zu einer oberflächigen Verformung des Steckglieds
führen; es entstehen dort Dellen. Obwohl eine im wesentlichen kraftschlüssige
Klemmverbindung vorliegt, kommt wegen der Dellen auch ein gewisser
Formschluss zustande. Dabei wird die Oberfläche des Steckglieds nicht verletzt,
was zu unerwünschten Kerbwirkungen führen könnte. Die einzelnen Wälzglieder
greifen an ihren Abrollstellen nur stellenweise am Umfang des Steckglieds an und
kompensieren auf diese Weise Unrundheiten im Umfangsbereich oder Toleranzen
im Durchmesser des Steckglieds. Bei der Erfindung können Steckglieder mit großen
Abweichungen oder Unregelmäßigkeiten im Durchmesser zuverlässig im
Buchsenteil festgeklemmt werden. Es können folglich auch preiswerte Steckteile
geringer Qualität zuverlässig verbunden werden.
In Abhängigkeit davon, in welche Richtung die Verjüngung der Konuskammer
bezüglich des einzuführenden Steckglieds positioniert ist, bietet die Erfindung zwei
Anwendungen. Benutzt man die in Anspruch 25 erwähnte Positionierung, so erhält
man eine Schnellkupplung, wie sie vor allem dem Anschluss von Rohren dient. Im
anderen Fall, der in Anspruch 26 behandelt ist, erhält man einen Teleskopausschub,
wo das Herausziehen des Schubglieds leichtgängig, aber die entgegengerichtete
Einführbewegung gesperrt ist.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den
Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1a einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vor
der Verbindung der beiden Teile,
Fig. 1b, in einer der Fig. 1a entsprechenden Darstellung die beiden Teile
der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Vollzug der
Steckverbindung,
Fig. 2a, in einer Vergrößerung gegenüber Fig. 1a, einen Querschnitt
durch den einen Teil der Vorrichtung längs der Schnittlinie IIa-IIa,
Fig. 2b, in einer der Fig. 2a entsprechenden Darstellung und in der
entsprechenden Größe, einen Querschnitt durch den in Fig. 1b
gezeigten Benutzungsfall der Vorrichtung längs der dortigen
Schnittlinie IIb-IIb,
Fig. 3 + 4, in einem Längsschnitt und in einer Seitenansicht, Details eines
Einzelteils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5. in Analogie zu Fig. 1b, einen Längsschnitt durch eine
alternative Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im
Gebrauchsfall und
Fig. 6, in Analogie zu Fig. 2b, einen Querschnitt durch die in Fig. 5
gezeigte Vorrichtung längs der dortigen Schnittlinie VI-VI.
In den Fig. 1a bis 4 sind die Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine
aus den Fig. 1b und 2b ersichtlichen Schnellkupplung 11 gezeigt. In den Fig. 1b und
2b liegt die Eingriffslage der Schnellkupplung 11 vor. Die Fig. 1a und 2a zeigen
dagegen die Entkupplungsposition, aus ihnen ist der folgende genauere Aufbau zu
ersehen.
Auch bei der Schnellkupplung 11 geht es um die Steckverbindung zweier Teile,
nämlich einem patrizenförmigen Steckteil 10 und einem matrizenförmigen
Buchsenteil 20. Der Steckteil 10 besteht im vorliegenden Fall aus einem Rohr mit
Kreisquerschnitt, dessen Ende zum besseren Einstecken mit Fasen 13 versehen ist.
Das Steckglied 10 besitzt einen Soll-Außendurchmesser 14, der an seinem Umfang
15 allerdings die bereits eingangs erwähnten Unregelmäßigkeiten oder
Abweichungen von der Kreisform aufweisen kann.
Der Buchsenteil 20 beinhaltet zwei zueinander unterschiedlich ausgebildete
Hohlräume 21, 22. An seinem Stirnende besitzt der Buchsenteil 20 zunächst eine
Buchsenöffnung 23, durch welche beim Kuppeln der Steckteil 10 im Sinne des
Pfeils 16 eingeführt wird. Hinter der Buchsenöffnung 23 befindet sich zunächst eine
Kammer 21 mit einer konischen Innenfläche 25. Deswegen soll diese Kammer 21
nachfolgend stets "Konuskammer" genannt werden. Im vorliegenden Fall verjüngt
sich die Konuskammer 21 zur Buchsenöffnung 23 hin. Im Anschluss daran besitzt
der Buchsenteil 20 einen Aufnahmeraum 22, dessen lichte Weite 24 im wesentlichen
dem Außendurchmesser 14 des Steckteils 10 angepasst ist.
Im Anschluss daran kann der Buchsenteil einen Rohrstutzen 26 besitzen, der
Bestandteil einer strichpunktiert angedeuteten Armatur 40 ist, z. B. dem Gehäuse
eines Absperrventils. Die strichpunktierten Teile 40 könnten auch ein Flansch sein,
der zur Anbringung des Buchsenteil 20 an irgendeinem Gerät dient. Der Rohrstutzen
26 besitzt vorteilhafterweise eine innere lichte Weite 27, die der lichten Weite 17
des rohrförmigen Steckteils 10 angepasst ist.
Der Buchsenteil 20 wird zweckmäßigerweise aus zwei für sich vorgefertigten
Abschnitten 41, 42 zusammengesetzt. Der vordere Abschnitt 41 befasst, außer der
Buchsenöffnung 23, noch die Konuskammer 21. Der zweite Abschnitt 42 grenzt mit
seinem Stirnende 43 die Konuskammer 21 und enthält den Aufnahmeraum 24.
Wegen des hier kreisförmigen Umfangs 15 des rohrförmigen Steckteils 10 ist der
Aufnahmeraum 22 zylindrisch ausgebildet. In diesem Aufnahmeraum 22 befindet
sich ein Dichtungsmittel 44 in Form eines Dichtrings, der in einer Innennut 28
dieses Buchsenabschnitts 42 aufgenommen ist. Die beiden Abschnitte 41 sind
aneinander befestigt. Zur Befestigung dient im vorliegenden Fall eine
Verschraubung 29, um bei gelösten Abschnitten 41, 42 folgenden wesentlichen
Bauteil 30 dazwischen anzuordnen.
Wie aus Fig. 2a hervorgeht, befindet sich bei zusammengebautem Buchsenteil 20 in
der Konuskammer 21 ein in besonderer Weise ausgebildeter Ring 30. Dieser
umfasst eine Schar von Wälzgliedern 31, die, wie Fig. 3 und 4 zeigen, im
vorliegenden Fall zylindrisch ausgebildet sind, also eine Art "Walzen" bilden. Diese
Wälzglieder 31 besitzen eine durchgehende Bohrung 32, durch welche ein in Fig. 2a
erkennbarer geschlitzter Federring hindurchgefädelt ist, der eine gemeinsame
Wälzachse 33 für alle Wälzglieder bestimmt. Als Wälzachse 33 kann ein sogenannter
Sprengring dienen, der bei radialer Ausweitung eine radiale Rückstellkraft ausübt,
die in Fig. 2b mit 35 bezeichnet ist. Alternativ könnte als Wälzachse 33 auch ein in
sich geschlossener Ringkörper aus längsdehnbarem Material bestehen, z. B. ein Ring
aus Elastomermaterial. In jedem Fall ist der Durchmesser dieser Wälzachse 33
gegenüber der Bohrung 32 geringer ausgebildet, so dass die einzelnen Wälzglieder
31 ein gewisses radiales Spiel 34 aufweisen, was vor allem im Gebrauchsfall gemäß
Fig. 2b eine wichtige Rolle spielt. Die Fig. 2a zeigt die Ruhelage dieses Rings 30,
der wegen seines Aufbaus aus Wälzgliedern 31 nachfolgend stets "Wälzgliederring
30" genannt werden soll.
Im Ruhefall gemäß Fig. 1a und 2a ist der Wälzgliederring 30 lose in der
Konuskammer 21 plaziert und nimmt zunächst die aus Fig. 1a und 2a ersichtliche
Ruhelage ein. Wegen der erwähnten konischen Innenfläche 25 wird der
Wälzgliederring 30 bestrebt sein an der vorerwähnten inneren Schulter 43 zur
Anlage zu kommen. Der Federring nimmt seine kleinste Ringweite ein.
Wird nun der Steckteil 10 im Sinne des Pfeils 16 von Fig. 1a in die Buchse 20
eingeführt, so kommt es zu den aus Fig. 1b und 2b ersichtlichen Verhältnissen. Der
Federring 33 wird wegen des größeren Außendurchmessers 14 vom Steckteil 10
radial ausgeweitet und die Wälzglieder 31 rollen entlang des Umfangs 15 vom
Steckglied 10, bis das Steckglied 10 in seine gewünschte Endposition im Inneren
der Buchse 20 gekommen ist. Diese ist erreicht, wenn das Ende des rohrförmigen
Steckglieds 10 an eine Innenstufe 39 anstößt, die den zylindrischen Aufnahmeraum
22 begrenzt. Der Dichtring 44 wird zusammengepresst und umfängt mediendicht
den Umfang 15 des Steckteils 10. Weil der Federring 33 sich dabei auf eine größere
Ringweite gedehnt hat, ist er bestrebt sich radial zusammenzuziehen und übt die
durch die Pfeile 35 in Fig. 2b verdeutlichte radiale Verspannung auf den Umfang 15
des Steckteils 10 aus. Es kommt an den mit 36 in Fig. 2b bezeichneten Stellen zu
einer stellenweisen Berührung der einzelnen Wälzglieder 31 mit dem Steckteil-
Umfang 15. Dafür sind die Wälzglieder 30 in besonderer, aus Fig. 3 und 4
ersichtlicher Weise ausgebildet.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, hat das zylindrische Wälzglied 31 annähernd die Form
einer Tonne. Der sich dabei ergebende Tonnenumriss 37 entsteht, weil die
Mantelfläche der Wälzglieder 31 mit einem Zahnprofil 38 versehen ist. Die Grate
der Zahnspitzen verlaufen dabei im wesentlichen parallel zu der in Fig. 3
strichpunktiert verdeutlichten Achse der Bohrung 32. Der konvexe Tonnenumriss 37
entspricht annähernd der konkaven Krümmung 47 der Konuskammer in der
maßgeblichen Querschnittsebene, die in Fig. 2b gezeigt ist. Wegen des auch in
diesem Fall sich ergebenden radialen Spiels 34 können bei Unrundheiten oder
Toleranzen im Steckglied-Umfang 15 einzelne Wälzglieder 31 im Sinne der
Kraftpfeile 35 angedrückt werden. Bei eingestecktem Steckglied 10 ist jedes
Wälzglied 31 einzelweise im Sinne der Kraftpfeile 35 vorgespannt. Anstelle eines
Zahnprofils könnten auch Rauhungen anderer Art an der Mantelfläche der
Wälzglieder 31 vorgesehen sein.
Die Wälzglieder 31 bestehen im vorliegenden Fall aus Metall, nämlich aus Stahl.
Man könnte sie alternativ auch aus fliesarmen Kunststoff ausbilden. Die
Zylinderbohrung 32 ist zu den beiden Stirnenden des Wälzglieds 31 hin erweitert,
wie bei 45 in Fig. 3 zu erkennen ist. Diese Erweiterungen 45 bestehen, im
Zylinderlängsschnitt gesehen, aus einem Kreissegment 46, welcher dem im
Gebrauchsfall von Fig. 2b entsprechenden Ringverlauf der Wälzachse 33 entspricht.
Diese Erweiterungen 45 in Verbindung mit den beiliegenden Umrissen 37 erlauben
eine Winkelbeweglichkeit der einzelnen Wälzglieder 31 bezüglich ihres idealen
radialen Verlaufs.
Ausgehend von dem in Fig. 1b und 2b gezeigten Kupplungsfall lässt sich das
Steckglied 10 nicht mehr aus der Buchse 20 im Sinne des Bewegungspfeils 18 von
Fig. 1b herausziehen. Wegen der radialen Vorspannung wirkt sich jeder Versuch
eines solchen Herausziehens 18 in einer Abrollbewegung der Wälzglieder 31 aus,
was durch die erwähnten mantelseitigen Zähne bzw. Rauhungen der Wälzglieder 31
begünstigt wird. Es findet eine in Fig. 1b übertrieben gezeichnete Abrollbewegung
19 des Wälzgliederrings in die dort strichpunktiert angedeutete Klemmposition 30'
statt. Die Wälzringe 31 werden dabei von der konischen Innenfläche 25 radial gegen
den Umfang 15 des Steckteils 10 gepresst und an den vorerwähnten Abstützstellen
36 der Wälzglieder entstehen radiale Dellen 36 im Steckglied-Umfang 15. Es
kommt zu einem formschlüssigen Eingriff. Wegen der Rollfähigkeit der Glieder 31
vom erfindungsgemäßen Wälzgliederring 30 ist das Einführen 16 des Steckglieds 10
besonders einfach, aber das Herausziehen 18 aus der Buchse 20 ist in optimaler
Weise gesichert. Diese punktuelle Abstützung 36 der Rollen 31 von Fig. 2b gleicht
eventuelle Ungleichförmigkeiten im Steckglied-Umfang 15 aus.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1a bis 4 hat der Wälzgliederring 30 eine
Kreisform. Diese ergibt sich aus der Kreisform des die Wälzachse 33 bestimmenden
Federrings, der seinerseits natürlich dem kreisförmigen Umriss 15 des Steckglieds
10 angepasst ist. Zur Verdrehungssicherung könnte die konische Innenfläche 25 der
Kammer 21 einerseits und der Umfang 15 des Steckteils 10 andererseits unrunde
Querschnitte aufweisen, wie es im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
gemäß Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Dort werden zur Benennung entsprechender Bauteile
die gleichen Bezugszeichen wie im vorausgehenden Fall verwendet, weshalb
insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Es genügt lediglich auf die Unterschiede
einzugehen.
Ein erster Unterschied besteht, wie bereits gesagt wurde, in der unrunden
Profilierung der Flächen 15, 25 bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Vorrichtung 12.
Die ineinandersteckbaren Teile 10, 20 besitzen hier ein quadratisches Profil 51, 52.
Dieser quadratischen Form passt sich in gewissen Grenzen auch der Verlauf der
Wälzachse 33 an, die hier ebenfalls aus einem geschlitzten Federring besteht.
Ein weiterer Unterschied besteht in der abweichenden Orientierung der Konizität 25
der Konuskammer 21. Beim ersten Ausführungsbeispiel, betreffend die
Schnellkupplung 11 ist die in Fig. 1b durch die Hilfslinien verdeutlichte
Verjüngung 50 der Konizität 25 zur Buchsenöffnung 23 hin orientiert. Das ist bei
der Vorrichtung 12 von Fig. 5 und 6 in gegensätzlicher Weise ausgebildet. Hier ist
die konische Verjüngung 50 der Buchsenöffnung 23 weggerichtet; es findet eine
konische Erweiterung 53 zur Buchsenöffnung 23 hin statt. Wegen dieser
Gegensätzlichkeit ergeben sich bei der Vorrichtung 12 auch gegenteilige Wirkungen
gegenüber der vorbehandelten Schnellkupplung 11, wie anhand von Fig. 5 zu
erkennen ist.
Wird der Steckteil 10 in Fig. 5 im Sinne des Pfeils 48 herausgezogen, so werden die
in analoger Weise ausgebildeten Wälzglieder 31 des dortigen Wälzgliederrings
mitgenommen. Die Wälzglieder 31 können sich aus der in Fig. 5 ausgezogen
gezeichneten Stellung im Sinne des Bewegungspfeils 49 in die strichpunktierte
Freigabeposition 31" bewegen. In der Freigabeposition 31" sind sie von der
konischen Innenfläche 25 weit entfernt, weshalb eine teleskopartige
Herausziehbewegung 48 des Steckteils 10 aus dem Buchsenteil 20 leicht möglich
ist. Die Vorrichtung 12 erweist sich somit als "Teleskopausschub".
Versucht man bei diesem Teleskopausschub 12 im Sinne des in Fig. 5 gestrichelt
eingezeichneten Gegenpfeils 54 einzuschieben, so fahren die Wälzglieder 51 in
Richtung der konischen Verjüngung 50 auf die Innenflächen 25 ein und es kommt
zu den Verhältnissen, die bei der vorausgehenden Schnellkupplung 11 anhand der
Fig. 1b beim Herausziehen 18 beschrieben worden sind. Beim Teleskopausschub 12
von Fig. 5 und 6 ist also die Einschubbewegung 54 gesperrt. Ein solcher
Teleskopausschub 12 eignet sich z. B. zur stufenlosen Verlängerung von Stangen,
wie sie z. B. bei sogenannten Schlüsselstangen von Rohrarmaturen bekannt ist.
Man könnte das Bauprinzip der Schnellkupplung 11 auch für die Steckverbindung
von zwei Rohren verwenden, die gleichen oder unterschiedlichen Rohrdurchmesser
aufweisen. Es ist dann lediglich erforderlich, eine kombinierte Kupplungsmuffe aus
einem Paar der vorerwähnten Buchsenteile 20 auszubilden, deren Konuskammern 21
und Aufnahmeräume 22 zueinander spiegelbildlich angeordnet sind. Dann spielt
sich das leichtgängige Einstecken 16 und gesperrte Herausziehen 18, wie es anhand
der Fig. 1a und 1b beschrieben worden ist, in spiegelbildlicher Weise an den beiden
Muffenenden ab.
10
Steckteil, Rohr
11
Schnellkupplung (
Fig.
1a bis 2b)
12
Teleskopausschub (
Fig.
5, 6)
13
Fase am Rohrende von
10
(
Fig.
1a)
14
Soll-Außendurchmesser von
10
15
Umfang von
10
, Umfangsprofil
16
Pfeil der Einführbewegung von
10
in
20
(
Fig.
1a)
17
lichte Weite von
10
(
Fig.
1a)
18
Pfeil der Herausziehbewegung von
10
aus
20
(
Fig.
1b)
19
Abrollbewegung von
10
bei
18
(
Fig.
1b)
20
Buchsenteil
21
Konuskammer in
20
22
Aufnahmeraum in
20
23
Buchsenöffnung von
20
24
lichte Weite von
22
(
Fig.
1a)
25
konische Innenfläche von
21
26
Rohrstutzen von
20
(
Fig.
1a)
27
lichte Weite von
26
(
Fig.
1a)
28
Innennut in
22
für
44
29
Verschraubung zwischen
41
,
42
(
Fig.
1a)
30
Wälzgliederring
30
' Klemmposition von
30
(
Fig.
1b)
31
Wälzglied von
30
31
' Klemmposition von
31
(
Fig.
1b)
31
" Freigabeposition von
31
(
Fig.
5)
32
zentrische Bohrung in
31
33
Wälzachse von
30
34
radiales Spiel zwischen
33
,
30
(
Fig.
2a, 2b)
35
Kraftpfeil, Pfeil der Vorspannung von
31
(
Fig.
2b)
36
Berührungsstelle, Abstützstelle von
31
an
15
(
Fig.
2b)
36
' Delle bei
36
(
Fig.
1b)
37
Tonnenumriss von
31
(
Fig.
3)
38
Zahnprofil von
37
(
Fig.
3)
39
Innenstufe in
22
(
Fig.
1b)
40
Armatur für
11
(
Fig.
1a)
41
erster Abschnitt von
20
42
zweiter Abschnitt von
20
43
Stirnende von
42
, innere Schulter in
20
(
Fig.
1a)
44
Dichtungsmittel, Dichtring (
Fig.
1a)
45
endseitige Erweiterung von
32
(
Fig.
3)
46
Kreissegment-Verlauf von
45
(
Fig.
3)
47
konkave Krümmung von
21
(
Fig.
2b)
48
Pfeil der Herausziehbewegung von
10
bei
12
(
Fig.
5)
49
Bewegungspfeil von
31
in
31
" (
Fig.
5)
50
Verjüngung der Konizität (
Fig.
1b, 5)
51
Quadrat-Querschnitt von
10
(
Fig.
6)
52
Quadrat-Querschnitt von
20
(
Fig.
6)
53
konische Erweiterung der Konizität (
Fig.
5)
54
Gegenpfeil der fiktiven Einschubewegung von
10
in
20
bei
12
(
Fig.
5)
Claims (28)
1. Steckverbindung für Rohre oder Stangen mit einem Buchsenteil (20) und mit
einem Steckteil (10),
wobei der Buchsenteil (20) hinter seiner zum Einführen (16) des Steckteils (10) dienenden Buchsenöffnung (23) zunächst eine Konuskammer (21) besitzt, die gegenüber dem Umfangsprofil (15) des Steckteils (10) konisch erweitert ist,
und der Buchsenteil (20) im Anschluss daran einen Aufnahmeraum (22) aufweist, der dem Umfangsprofil (15) des Steckteils (10) angepasst ist, und mit einem Klemmring in der Konuskammer (21), der den eingeführten Steckteil (10) umfangsmäßig wenigstens bereichsweise umschließt, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Schar von Wälzgliedern (31) den eingeführten Steckteil (10) wenigstens teilringförmig umschließt und mindestens ein Segment eines Wälzgliederrings (30) bildet,
und dass der Wälzgliederring (30) in der Konuskammer (21) angeordnet ist und als Klemmring fungiert, wobei aber die Wälzglieder (31) rollfähig (19) am Umfang (15) des eingeführten Steckteils (10) anliegen.
wobei der Buchsenteil (20) hinter seiner zum Einführen (16) des Steckteils (10) dienenden Buchsenöffnung (23) zunächst eine Konuskammer (21) besitzt, die gegenüber dem Umfangsprofil (15) des Steckteils (10) konisch erweitert ist,
und der Buchsenteil (20) im Anschluss daran einen Aufnahmeraum (22) aufweist, der dem Umfangsprofil (15) des Steckteils (10) angepasst ist, und mit einem Klemmring in der Konuskammer (21), der den eingeführten Steckteil (10) umfangsmäßig wenigstens bereichsweise umschließt, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Schar von Wälzgliedern (31) den eingeführten Steckteil (10) wenigstens teilringförmig umschließt und mindestens ein Segment eines Wälzgliederrings (30) bildet,
und dass der Wälzgliederring (30) in der Konuskammer (21) angeordnet ist und als Klemmring fungiert, wobei aber die Wälzglieder (31) rollfähig (19) am Umfang (15) des eingeführten Steckteils (10) anliegen.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzglieder
(31) mit radialem Spiel (34) auf einer gemeinsamen Wälzachse (33) sitzen.
3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der
Wälzachse (33) aufgereihten Wälzglieder (31) radial vorgespannt (35) sind in
Richtung des eingeführten Steckteils (10).
4. Verbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
radiale Vorspannung (35) von der Wälzachse (33) des Wälzgliederrings (30)
erzeugt ist.
5. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzachse
(33) aus einem geschlitzten Federring mit Rundprofil besteht.
6. Verbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wälzachse (33) aus einem sogenannten Sprengring besteht.
7. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzachse
(33) aus in sich längsdehnbaren Material besteht und einen geschlossenen
Ringkörper bildet.
8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene
Ring aus Elastomermaterial besteht.
9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wälzglieder (31) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind und eine
zentrale Zylinderbohrung (32) für die Wälzachse (33) aufweisen.
10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Mantelfläche der Wälzglieder (31) mit Rauhungen versehen ist.
11. Verbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauhungen
der Mantelfläche aus einem Zahnprofil (38) bestehen.
12. Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnprofil
(38) parallel zur Wälzachse (33) verlaufende Grate seiner Zahnspitzen
besitzt.
13. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mantelfläche der Wälzglieder (31) tonnenförmig (37) ausgebildet ist.
14. Verbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil
der Tonnenform (37) eines Wälzglieds (31) im wesentlichen komplementär
zur Krümmung (47) der Konuskammer (21) in einer Querschnittsebene des
Buchsenteils (20) ausgebildet ist.
15. Verbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zylinderbohrung (32) vom Wälzglied (31) sich zu den
Bohrungsenden hin erweitert (45).
16. Verbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass - im
Zylinderlängsschnitt der Wälzglieder (31) gesehen - die Erweiterung (45) der
Zylinderbohrung (32) aus einem Kreissegment (46) besteht, welches dem
Ringverlauf der Wälzachse (33) angepasst ist.
17. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Buchsenteil (20) aus zwei für sich vorgefertigten und anneinander
befestigten Abschnitten (41, 42) zusammengesetzt ist, wobei der vordere
Abschnitt (41) außer der Buchsenöffnung (23) noch die Konuskammer (21)
beinhaltet,
während der hintere Abschnitt (42) mit seinem Stirnende (43) die
Konuskammer (21) begrenzt und den Aufnahmeraum (22) besitzt.
18. Verbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Abschnitte (41, 42) durch Verschrauben aneinander befestigt werden und die
Verschraubung (29) lösbar ist.
19. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
dass im Buchseninneren Dichtungsmittel (44) angeordnet sind, die im
Einsteckfall am Umfang (15) des Steckglieds (10) angreifen.
20. Verbindung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der
Aufnahmeraum (22) eine Innennut (28) für einen Dichtring (44) aufweist, der
im Einsteckfall gegen den Umfang (15) des Steckglieds (10) gepresst ist.
21. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
dass das Wälzglied (31) aus Metall besteht.
22. Verbindung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzglied
(31) aus Stahl gebildet ist.
23. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
dass das Wälzglied (31) aus fliesarmen Kunststoff gebildet ist.
24. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wälzgliederring (30) eine Kreisform aufweist.
25. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
dass die Konuskammer (21) sich in Richtung auf die Buchsenöffnung hin verjüngt (50)
dass der in der Konuskammer (21) befindliche Wälzgliederring (30) zwar das Einführen (16) des Steckglieds (10) gestattet, aber sein Herausziehen (18) sperrt,
und dass der Buchsenteil (20) und der Steckteil (10) Elemente einer Schnellkupplung (11) sind.
dass die Konuskammer (21) sich in Richtung auf die Buchsenöffnung hin verjüngt (50)
dass der in der Konuskammer (21) befindliche Wälzgliederring (30) zwar das Einführen (16) des Steckglieds (10) gestattet, aber sein Herausziehen (18) sperrt,
und dass der Buchsenteil (20) und der Steckteil (10) Elemente einer Schnellkupplung (11) sind.
26. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
dass die Konuskammer (21) sich zur Buchsenöffnung (23) hin konisch erweitert (53)
und dass der in der Konuskammer (21) befindliche Wälzring (30) zwar das tiefere Eindringen (54) des bereits eingeführten Steckglieds (10) sperrt, aber sein Herausziehen (48) erlaubt,
und dass der Buchsenteil (20) und der Steckteil (10) die beiden Elemente eines Teleskopausschubs (12) sind.
dass die Konuskammer (21) sich zur Buchsenöffnung (23) hin konisch erweitert (53)
und dass der in der Konuskammer (21) befindliche Wälzring (30) zwar das tiefere Eindringen (54) des bereits eingeführten Steckglieds (10) sperrt, aber sein Herausziehen (48) erlaubt,
und dass der Buchsenteil (20) und der Steckteil (10) die beiden Elemente eines Teleskopausschubs (12) sind.
27. Verbindung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die
konische Innenfläche (25) der Konuskammer (21) im Buchsenteil (20)
einerseits und der Umfang (15) des Steckteils (10) andererseits unrunde
Querschnitte (51, 52) aufweisen, die eine verdrehungssichere Längsführung
des Steckteils (10) gegenüber dem Buchsenteil (20) beim Ein- bzw.
Herausführen (16; 48) erzeugen.
28. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Paar von Buchsenteilen (20) mit zueinander spiegelbildlich angeordneten Aufnahmeräumen (22) und Konuskammern (21) eine kombinierte Kupplungsmuffe für zwei zueinander gegensinnig darin einsteckbare Rohre oder Stangen bildet
und dass die Kupplungsmuffe als schnelle zugsichere Schnellverbindung zweier Rohre oder Stangen dient.
dass ein Paar von Buchsenteilen (20) mit zueinander spiegelbildlich angeordneten Aufnahmeräumen (22) und Konuskammern (21) eine kombinierte Kupplungsmuffe für zwei zueinander gegensinnig darin einsteckbare Rohre oder Stangen bildet
und dass die Kupplungsmuffe als schnelle zugsichere Schnellverbindung zweier Rohre oder Stangen dient.
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- 2000-10-28 DE DE10053568A patent/DE10053568A1/de not_active Withdrawn
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2001
- 2001-01-30 DE DE20101547U patent/DE20101547U1/de not_active Expired - Lifetime
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