DE202005000624U1

DE202005000624U1 - Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres

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Publication number: DE202005000624U1
Application number: DE200520000624
Authority: DE
Original assignee: SCHMIDLEITNER GmbH
Current assignee: SCHMIDLEITNER GmbH
Priority date: 2005-01-15
Filing date: 2005-01-15
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2015-01-16

Abstract

Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres aufweisend ein rohrförmiges Aufnahmeteil (6) und einen aufblasbaren Ringkörper (8), dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Ringkörper (8) abdichtend an dem rohrförmigen Aufnahmeteil (6) befestigt und durch Aufblasen abdichtend gegen das anzuschließende Rohr drückbar ist.

Description

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres, wobei die Kupplungseinrichtung ein rohrförmiges Aufnahmeteil und einen aufblasbaren Ringkörper aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Kupplungseinrichtungen zum Anschließen eines Rohres an andere Rohre oder an andere Vorrichtungen bekannt, die eine schnelles, dichtes oder sicheres Anschließen eines Rohres ermöglichen sollen.
So beschreibt die DE 102 61 887 A1 eine lösbare Rohrkupplung zum Verbinden zweier Rohre, bei der an den Stirnseiten der beiden Rohre jeweils ein Kupplungsblock vorgesehen ist. Während der eine Kupplungsblock hervorstehende Stifte aufweist, sind in dem anderen Kupplungsblock entsprechende Vertiefungen vorgesehen, so daß die Kupplungsblöcke ineinander gesteckt werden können. Um die beiden Kupplungsblöcke und damit die Rohre sicher zu verbinden, werden diese verschraubt. Zwischen den Kupplungsblöcken ist ferner ein speziell ausgebildeter Dichtring vorgesehen, der die Dichtigkeit der Verbindung sicherstellen soll. Die bekannte Rohrkupplung hat jedoch den Nachteil, daß das Herstellen der Verbindung sowie das Lösen derselben sehr zeitaufwendig ist, so daß die Handhabung derselben erschwert ist. Darüber hinaus ist die bekannte Rohrkupplung mit einem großen konstruktiven Aufwand verbunden.
Die DE 36 13 330 A1 beschreibt eine lösbare Rohrkupplung, bei der das eine Rohr einen äußeren Kupplungskopf und das andere Rohr einen inneren Kupplungskopf aufweist. Der innere Kupplungskopf kann in den äußeren Kupplungskopf eingeschoben werden, wobei die Kupplungsflächen konisch ausgebildet sind. An dem äußeren Kupplungskopf sind zwei verschwenkbare hakenähnliche Arme angeordnet, die den inneren Kupplungskopf hintergreifen können, um eine sichere Verbindung sicherzustellen. Durch das Verschwenken der hakenähnlichen Arme wird der innere Kupplungskopf tiefer in den äußeren Kupplungskopf getrieben, so daß eine dichte Strömungsverbindung gewährleistet ist. Zwar ist bei dieser Rohrkupplung eine einfachere Handhabung als im vorbeschriebenen Fall gegeben, jedoch ist die Betätigung der Arme für die Bedienungsperson noch immer erschwerlich und somit zeitaufwendig. Darüber hinaus bedingt auch diese Rohrkupplung einen großen konstruktiven Aufwand.
Aus der DE 197 22 969 C1 ist ferner eine lösbare Rohrkupplung bekannt, bei der eine Schelle zum Einsatz kommt. Die Schelle besteht aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Schellenhälften mit einem nach innen weisenden U-förmigen Querschnitt, wobei an den Rohrenden der zu verbindenden Rohre jeweils ein Flansch angeordnet ist. Um die beiden Rohre zu verbinden, werden diese flanschseitig aneinandergelegt, um die Schelle in einer die Flansche hintergreifenden Weise anzubringen. Nach dem Zusammenklappen der beiden Schellenhälften, werden diese an ihren dem Gelenk abgewandten Enden mit einem Haken verbunden. Auch hier gestaltet sich das Herstellen und Lösen der Verbindung als sehr zeitaufwendig, so daß die Handhabung der bekannten Rohrkupplung erschwert ist.
Die CH 420 750 A beschreibt eine lösbare Rohrkupplung, bei der ein Rohr ein erstes Kupplungsteil aufweist, das radial in ein zweites Kupplungsteil an dem anderen Rohr eingeführt oder aus diesem herausgenommen werden kann, wobei die Dichtigkeit durch einen Dichtring mit V-förmiger Nut gewährleistet ist. Die bekannte Rohrkupplung hat den Nachteil, daß die Rohre nur in einer bestimmten Drehposition zueinander ineinander eingeführt werden können, was ein schnelles Herstellen der Verbindung erschwert. Darüber hinaus ist es auf Grund der zwischen den Kupplungsteilen auftretenden Reibung mühsam, die beiden Kupplungsteile zusammenzuführen.
Die CH 376 732 A beschreibt eine besonders einfach ausgestaltete Rohrkupplung, die insbesondere bei Staubsaugerluftleitungen zum Einsatz kommen soll. Die bekannte Kupplung umfaßt eine elastische Manschette mit einer innen umlaufenden Nut. Die Manschette ist an dem einen Rohr angebracht und wird über einen Flansch an dem anderen Rohr gestülpt. Die bekannte Rohrkupplung hat zwar den Vorteil, daß sie sehr einfach aufgebaut ist, jedoch erfordert das manuelle Aufweiten der Manschette beim Fügevorgang einen erhöhten Kraftaufwand und die Kupplung ist für hohe Drücke innerhalb der Rohre kaum geeignet, da es hierbei zu einem Abheben der Manschette kommen kann.
Die DE 92 04 939 U1 beschreibt eine Rohrschnellkupplung mit einer Muffe, in die das anzuschließende Rohr eingebracht werden kann. In der Muffe ist ein Verriegelungsring und ein Lösbarer Ring angeordnet, die durch eine Halteklammer in einer vorbestimmten Position zueinander angeordnet sind. Zwischen dem Verriegelungsring und dem lösbaren Ring ist ein Ringraum ausgebildet, in dem ein aufblasbarer Schlauch angeordnet ist, der gegen die beiden Ringe, jedoch nicht gegen die Muffe oder das anzuschließende Rohr, vorgespannt ist, indem dieser mit Druckluft aufgeblasen ist. Wird nun die Halteklammer gelöst, so ist der lösbare Ring in axialer Richtung verschiebbar, so daß der expandierende Schlauch den lösbaren Ring in axialer Richtung verschiebt. Dort drückt der lösbare Ring über zwei Klemmringe auf einen Quetschring, der hierdurch derart deformiert wird, daß er einerseits gegen die Wandung der Muffe und andererseits gegen das einliegende Rohr gedrückt wird. Auf diese Weise wird eine Befestigung des Rohres in der Muffe erzielt. Die bekannte Rohrschnellkupplung hat jedoch den Nachteil, daß ein großer konstruktiver Aufwand, der sich in einer großen Teilezahl widerspiegelt, erforderlich ist. Außerdem kann diese Rohrschnellkupplung nur eine geringe Haltekraft in axialer Richtung aufbringen, was sie für hohr Drücke innerhalb des Rohres unbrauchbar macht.
Der vorliegenden Neuerung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres zu schaffen, die einen einfachen Aufbau hat, schnell und einfach zu handhaben ist und eine hohe Dichtigkeit und Haltekraft selbst bei hohen Drücken innerhalb des Rohres gewährleistet. Der Neuerung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, einen Motorenprüfstand mit einer solchen vorteilhaften Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres zu schaffen.
Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt an Hand der Merkmale des Schutzanspruches 1 bzw. 24. Vorteilhafte Ausführungsformen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die neuerungsgemäße Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres an beispielsweise ein anderes Rohr, einen Schlauch oder eine andere Vorrichtung weist ein rohrförmiges Aufnahmeteil auf. Dieses Aufnahmeteil kann beispielsweise direkt an einer Vorrichtung – wie einem Motorenprüfstand –, an einem anderen Rohr oder Schlauch oder auch separat ausgebildet sein. Es ist ferner ein Ringkörper vorgesehen, der aufgeblasen werden kann. Hierbei kann es sich beispielsweise auch um einen schlauchförmigen Ringkörper handeln, wobei die weiter unten beschriebenen Ausführungsformen zu bevorzugen sind. Erfindungsgemäß ist der aufblasbare Ringkörper abdichtend an dem rohrförmigen Aufnahmeteil befestigt. Dies bedeutet unter anderem, daß der Ringkörper nicht lediglich lose in das Aufnahmeteil eingelegt oder um das Aufnahmeteil gespannt ist. Der aufblasbare Ringkörper kann sowohl innen als auch außen an der Wand des rohrförmigen Aufnahmeteiles angeordnet sein. Im erstgenannten Fall würde das anzuschließende Rohr in das Aufnahmeteil geschoben, während es im zweiten Fall über das Aufnahmeteil gestülpt würde. Durch Aufblasen kann der aufblasbare Ringkörper abdichtend gegen das anzuschließende Rohr gedrückt werden.
Die Neuerung ermöglicht ein besonders schnelles Ankuppeln eines Rohres. Zu diesem Zweck wird lediglich das Rohr in axialer Richtung in bzw. auf das rohrförmige Aufnahmeteil geschoben, um anschließend den aufblasbaren Ringkörper aufzublasen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Kompressors o.ä. erfolgen. Durch den Anpreßdruck auf das Rohr und durch die Befestigung des aufblasbaren Ringkörpers an dem rohrförmigen Aufnahmeteil ist gewährleistet, daß das Rohr auch bei hohen Drücken innerhalb des Rohres sicher in der Kupplungseinrichtung befestigt ist, wobei die Haltekraft der Kupplungseinrichtung durch entsprechende Wahl des Druckes innerhalb des aufblasbaren Ringkörpers erhöht bzw. gesenkt werden kann. Ferner bewirkt die Verbindung über den aufblasbaren Ringkörper, daß Erschütterungen, Vibrationen, Wärmeausdehnungen usw. des Rohres durch den elastischen, aufblasbaren Ringkörper und das darin befindliche Luftpolster absorbiert werden, so daß diese nicht auf das rohrförmige Aufnahmeteil bzw. die Kupplungseinrichtung übertragen werden. Daher ist es auch sinnvoll, keine weiteren Verbindungen zwischen dem Rohr und dem Aufnahmeteil vorzusehen, insbesondere keine starren Verbindungen. Zum Lösen der Kupplungseinrichtung kann die in dem aufblasbaren Ringkörper vorhandene Luft einfach wieder abgelassen werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen einfachen Ausbaus ist somit ein besonders schnelles Kuppeln und Entkuppeln möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist der aufblasbare Ringkörper unmittelbar an dem rohrförmigen Aufnahmeteil befestigt. Dies ist insofern von Vorteil, als daß lediglich ein Bereich zwischen dem aufblasbaren Ringkörper und dem rohrförmigen Aufnahmeteil gegeben ist, in dem die Dichtigkeit durch entsprechende Befestigungsmaßnahmen sichergestellt werden muß.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung weist der aufblasbare Ringkörper einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt ist öffnungsseitig unter Ausbildung einer ringförmigen Druckkammer an dem rohrförmigen Aufnahmeteil befestigt. Dies bedeutet, die Druckkammer, in die die Luft eingebracht werden soll, ist zwischen dem Ringkörper einerseits und der Wand des rohrförmigen Aufnahmeteiles andererseits ausgebildet. Diese Ausführungsform ist gegenüber einer beispielsweise schlauchartigen Ausgestaltung des Ringkörpers zu bevorzugen, da sich gezeigt hat, daß hierdurch eine wesentlich höhere Haltekraft der Kupplungseinrichtung auch bei hohen Drücken innerhalb des Rohres erzielt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung weist der U-förmige Querschnitt zwei kurze Seitenabschnitte und einen dazwischenliegenden langgestreckten geraden Andrückabschnitt auf. Unter dem Andrückabschnitt ist hierbei derjenige Abschnitt zu verstehen, der gegen das angekuppelte Rohr gedrückt wird. Indem der Andrückabschnitt langgestreckt, also länger als die Seitenabschnitte, und gerade ausgebildet ist, kann eine größere Haltekraft und Dichtigkeit der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung erzielt werden. Je länger der Andrückabschnitt ausgebildet ist, um so größer ist die Haltekraft der Kupplungseinrichtung.
Um eine einfache Befestigung des aufblasbaren Ringkörpers in dem Aufnahmeteil zu gewährleisten, weist der aufblasbare Ringkörper in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung zwei umlaufende Kragen auf. Die umlaufenden Kragen schließen sich seitlich an die kurzen Seitenabschnitte des U-förmigen Querschnittes an. Ferner sind zwei Spannringe vorgesehen, mittels derer die umlaufenden Kragen abdichtend gegen das rohrförmige Aufnahmeteil gedrückt sind. Auf diese Weise ist die Dichtigkeit der Druckkammer, die von dem Ringkörper und der Wand des Aufnahmeteiles umschlossen ist, zu beiden Seiten des Ringkörpers gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung sind die Spannringe in der Art von Seegeringen ausgebildet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung werden die Spannringe jeweils von einem Ring gebildet, der unter Ausbildung zweier Stirnseiten unterbrochen ist, wobei die Stirnseiten einander zugewandt sind. Ein solcher Ring stellt nicht nur eine besonders einfache und kostengünstige Lösung dar, sondern ist auch in der Lage, eine sichere Befestigung des aufblasbaren Ringkörpers zu gewährleisten.
Um die Befestigung des aufblasbaren Ringkörpers an dem Aufnahmeteil noch sicherer zu machen, können die Stirnseiten des Ringes in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung ineinandergesteckt werden. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß in der einen Stirnseite eine Vertiefung und an der gegenüberliegenden Stirnseite ein in die Vertiefung passender vorspringender Ansatz vorgesehen ist.
Um eine noch einfachere und sicherere Befestigung des aufblasbaren Ringkörpers an dem rohrförmigen Aufnahmeteil zu ermöglichen, sind bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung umlaufende Vertiefungen in dem rohrförmigen Aufnahmeteil vorgesehen. In diese umlaufenden Vertiefungen sind die umlaufenden Kragen des aufblasbaren Ringkörpers durch die Spannringe hineingedrückt.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist in den Kragen jeweils eine umlaufende Nut zur Aufnahme der Spannringe vorgesehen. Hierdurch ist das Positionieren der Spannringe vereinfacht, so daß ein Austausch des aufblasbaren Ringkörpers schneller durchgeführt werden kann.
Um einen sicheren Halt des angeschlossenen Rohres innerhalb der Kupplungseinrichtung zu gewährleisten, ist der Andrückabschnitt des aufblasbaren Ringkörpers in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung mit einem rutschsicheren Profil versehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist das rutschsichere Profil ein Rillenprofil mit umlaufenden Rillen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung verlaufen die umlaufenden Rillen quer, vorzugsweise in einem rechten Winkel, zur Aufnahmerichtung des anzuschließenden Rohres. Hierdurch ist nicht nur ein sicherer Halt des Rohres innerhalb der Kupplungseinrichtung sondern auch eine besonders hohe Dichtigkeit gegeben.
Vorzugsweise besteht der aufblasbare Ringkörper aus Silikonkautschuk, da dieses die besten mechanischen Eigenschaften für diesen Anwendungsfall hat.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung kann das anzuschließende Rohr in das rohrförmige Aufnahmeteil eingeschoben werden, wobei der aufblasbare Ringkörper in dem rohrförmigen Aufnahmeteil angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform drückt der aufgeblasene Ringkörper von außen gegen das einliegende Rohr, so daß eine bessere Zugänglichkeit für den Anschluß zum Aufblasen des aufblasbaren Ringkörpers gegeben ist.
Um im Bereich des Aufnahmeteiles eine annähernd gleiche Querschnittsfläche zu haben wie in dem anzuschließenden Rohr selbst, weist das rohrförmige Aufnahmeteil einen ersten Abschnitt, in dem der aufblasbare Ringkörper angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt auf, wobei der erste Abschnitt mit einem größeren Innendurchmesser als der zweite Abschnitt versehen ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist der Innendurchmesser des nicht aufgeblasenen Ringkörpers größer oder gleich dem Innendurchmesser, vorzugsweise größer oder gleich dem Außendurchmesser, des zweiten Abschnittes des rohrförmigen Aufnahmeteiles. Auf diese Weise kann ein Rohr, das in etwa die gleichen Abmessungen – insbesondere den gleichen Innendurchmesser – wie der zweite Abschnitt des Aufnahmeteiles hat, problemlos durch den nicht aufgeblasenen Ringkörper eingeführt werden, bevor der Ringkörper aufgeblasen wird, was die Handhabung erleichtert. Ferner bewirkt das Anschließen eines Rohres, das den gleichen Innendurchmesser wie der zweite Abschnitt hat, daß es zu keiner Beeinflussung der Fördermenge und Durchflußgeschwindigkeit im Bereich des Übergangs zwischen dem Rohr und dem zweiten Abschnitt kommt.
Um ein einfaches Aufblasen des aufblasbaren Ringkörpers zu ermöglichen, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung ein an eine Druckluftversorgung anschließbares Ventil zum Aufblasen des Ringkörpers vorgesehen. Das Ventil kann beispielsweise an dem rohrförmigen Aufnahmeteil angebracht sein. Bei der Druckluftversorgung kann es sich beispielsweise um einen Kompressor handeln.
Das Ventil kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung in eine Einlaßstellung, in der Luft in den aufblasbaren Ringkörper eingebracht werden kann, und in eine Auslaßstellung gebracht werden, in der Luft aus dem aufblasbaren Ringkörper abgelassen werden kann. Zu diesem Zweck kann an dem Ventil beispielsweise ein entsprechender Hebel zum Umschalten angeordnet sein. Bezüglich des Aufbaus eines solchen Ventiles kann auf den Stand der Technik verwiesen werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Neuerung kann das Ventil ferner in eine Verschlußstellung gebracht werden, in der Luft weder eingebracht noch abgelassen werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Druckluftversorgung wieder von dem Ventil zu trennen, nachdem der aufblasbare Ringkörper aufgeblasen und das Ventil in die Verschlußstellung gebracht wurde, so daß die Druckluftversorgung in dieser Zeit für weitere Kupplungseinrichtungen benutzt werden kann.
Um ein Aufblasen des aufblasbaren Ringkörpers zu vermeiden, wenn kein Rohr von der Kupplungseinrichtung aufgenommen ist, ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung ein Sensor zur Erfassung eines anzuschließenden Rohres vorgesehen, wobei der Sensor derart mit dem Ventil zusammenwirkt, daß der aufblasbare Ringkörper nur dann aufgeblasen werden kann, wenn das Vorhandensein eines anzuschließenden Rohres ermittelt wurde.
Um ein Überprüfen der Verbindung zwischen Rohr und Kupplungseinrichtung zu ermöglichen, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung ein Drucksensor zu Erfassung des Druckes innerhalb des aufblasbaren Ringkörpers vorgesehen, der mit einer Auswerteeinheit verbunden werden kann.
Um eine Kupplungseinrichtung zu schaffen, die das Verbinden zweier oder mehrerer Rohre ermöglicht, weist die Kupplungseinrichtung in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform mindestens zwei aufblasbare Ringkörper auf, die an den öffnungsseitigen Enden des rohrförmigen Aufnahmeteiles angeordnet sind.
Der neuerungsgemäße Motorenprüfstand weist eine oder mehrere Fluidleitungen auf, die mit den Fluidleitungen eines Motors verbunden werden können. Die mindestens eine Fluidleitung des Motorenprüfstandes weist eine der zuvor beschriebenen neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtungen auf. Auf diese Weise ist ein Motorenprüfstand geschaffen, dessen Fluidleitungen schnell und einfach an die Fluidleitungen eines Motors angeschlossen und ebenso schnell und einfach wieder von den Fluidleitungen des Motors abgekoppelt werden können, so daß eine schneller Wechsel der zu überprüfenden Motoren möglich ist. Bezüglich des weiteren möglichen Aufbaus des Motorenprüfstandes sei auf den Stand der Technik verwiesen.
Im folgenden wird die Neuerung an Hand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehender erläutert.
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres in geschnittener Darstellung,
2 eine Seitenansicht des aufblasbaren Ringkörpers von 1 in geschnittener Darstellung und
3 den Ausschnitt A von 1 mit dem Spannring in geschnittener und vergrößerter Darstellung.
1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der neuerungsgemäßen Kupplungseinrichtung 2 zum Anschließen eines Rohres 4 in geschnittener Darstellung. Das Rohr 4 ist in 1 an Hand einer gestrichelten Linie angedeutet. Die Kupplungseinrichtung 2 umfaßt im wesentlichen ein rohrförmiges Aufnahmeteil 6 und einen aufblasbaren Ringkörper 8, wobei der Ringkörper 8 nochmal separat in 2 dargestellt ist.
Das rohrförmige Aufnahmeteil 6 weist einen ersten Abschnitt 10, einen daran anschließenden Zwischenabschnitt 12 und einen darauf folgenden zweiten Abschnitt 14 auf. Der erste Abschnitt 10 weist eine dem anzuschließenden Rohr 4 zugewandte Einschuböffnung 16 auf, durch die das anzuschließende Rohr 4 in axialer Richtung in das rohrförmige Aufnahmeteil 6 eingeschoben werden kann.
In der Wandung des ersten Abschnittes 10 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 sind zwei voneinander beabstandet angeordnete umlaufende Vertiefungen 18, 20 vorgesehen, die beispielsweise durch eine entsprechende Aufweitung des ersten Abschnittes in diesen Bereichen hergestellt werden können. Der erste Abschnitt 10 hat einen Innendurchmesser D₁₀.
Der Zwischenabschnitt 12, der zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 10, 14 angeordnet ist, ist konisch ausgebildet und verjüngt sich in Richtung des zweiten Abschnittes 14. Letzterer hat somit einen Innendurchmesser D₁₄, der kleiner als der Innendurchmesser D₁₀ des ersten Abschnittes 10 ausgebildet ist.
Außen an dem ersten Abschnitt 10 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 ist ferner ein Ventil 22 vorgesehen, das über einen Hebel 24 in verschiedene Stellungen gebracht werden kann, wie dies später eingehender erläutert wird. Das Ventil 22 ist nach außen über eine Druckleitung 26 mit einer Druckluftversorgung 28 verbunden. Bei der Druckluftsversorgung 28 kann es sich beispielsweise um einen Kompressor handeln. An dem Ventil 22 ist ferner eine Auslaßleitung 30 vorgesehen, die in die Umgebung mündet, wie dies an Hand des Pfeiles 32 in 1 dargestellt ist. Die dem rohrförmigen Aufnahmeteil 6 zugewandte Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 des Ventiles 22 ist zwischen den beiden umlaufenden Vertiefungen 18, 20 in der Wand des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 angeordnet und mündet in das Innere des ersten Abschnittes 10.
An dem rohrförmigen Aufnahmeteil 6 ist ferner ein Sensor 36 zur Erfassung des anzuschließenden Rohres 4 vorgesehen. Der Sensor 36 ist mit dem Ventil 22 über eine Steuerleitung 38 verbunden. Alternativ kann der Sensor 36 auch über eine Steuerleitung mit der Druckluftversorgung 28 verbunden sein. Mit Hilfe des Sensors 36 kann erfaßt werden, ob ein Rohr 4 in dem rohrförmigen Aufnahmeteil 6 einliegt. Hier sind grundsätzlich alle bekannten Sensortypen einsetzbar, die dazu in der Lage sind, das Vorhandensein eines Rohres 4 in dem rohrförmigen Aufnahmeteil 6 zu ermitteln. So kann es sich beispielsweise um einen Tastsensor oder einen Lichtschrankensensor handeln. Der Sensor 36 kann sowohl im Bereich der Einschuböffnung 16 als auch in Einschubrichtung hinter dem später eingehender beschriebenen aufblasbaren Ringkörper 8 angeordnet sein. Letzteres ist zu bevorzugen, da in diesem Fall gewährleistet ist, daß das Rohr 4 tatsächlich durch den aufblasbaren Ringkörper 8 geschoben wurde.
Der aufblasbare Ringkörper 8 ist unmittelbar und abdichtend in dem ersten Abschnitt 10 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 befestigt, wobei unter abdichtend zu verstehen ist, daß dieser abdichtend an der Wandung des ersten Abschnittes 10 anliegt bzw. befestigt ist. Der aufblasbare Rinkörper 8 weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, wie dies insbesondere in 2 zu erkennen ist. Der U-förmige Querschnitt setzt sich aus zwei kurzen Seitenabschnitten 40, 42 und einem dazwischenliegenden langgestreckten und geraden Andrückabschnitt 44 zusammen. An die kurzen Seitenabschnitte 40, 42 schließt sich seitlich jeweils ein umlaufender Kragen 46 bzw. 48 an. In den Kragen 46, 48 ist jeweils eine radial nach innen gewandte umlaufende Nut 50 bzw. 52 vorgesehen, die der Aufnahme von später zu erläuternden Spannringen dient.
Der langgestreckte Andrückabschnitt 44 des aufblasbaren Ringkörpers 8 ist auf seiner dem einliegenden Rohr 4 zugewandten bzw. auf seiner radial nach innen weisenden Seite mit einem rutschsicheren Profil versehen, wobei es sich bei dem rutschsicheren Profil um ein Rillenprofil 54 mit umlaufenden Rillen 56 handelt. Die umlaufenden Rillen 56 erstrecken sich in einem rechten Winkel zur Einschubrichtung des Rohres 4 bzw. zur axialen Richtung des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 der Kupplungseinrichtung 2.
Der aufblasbare Ringkörper 8 ist einstückig ausgebildet und besteht aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Silikonkautschuk. Der Innendurchmesser D₈ des nicht aufgeblasenen und in dem rohrförmigen Aufnahmeteil 6 befestigten aufblasbaren Ringkörpers 8 ist größer als der Innendurchmesser D₁₄ des zweiten Abschnittes 14 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6. In der dargestellten Ausführungsform ist der Innendurchmesser D₈ des nicht aufgeblasenen und in dem rohrförmigen Aufnahmeteil 6 befestigten aufblasbaren Ringkörpers 8 ferner größer als der Außendurchmesser (kein Bezugszeichen) des zweiten Abschnittes 14 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6.
Der aufblasbare Ringkörper 8 ist bezogen auf seinen U-förmigen Querschnitt öffnungsseitig unter Ausbildung einer ringförmigen Druckkammer 58 an der Wandung des ersten Abschnittes 10 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 befestigt. Die ringförmige Druckkammer 58 ist also von dem U-förmigen Querschnitt des aufblasbaren Ringkörpers 8 einerseits und der Wandung des ersten Abschnittes 10 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 andererseits umgeben, wobei die Einlaßöffnung 34 des Ventiles 22 in die ringförmige Druckkammer 58 mündet.
Zur Befestigung des aufblasbaren Ringkörpers 8 werden Spannringe 60, 62 verwendet. Der Spannring 60 bzw. 62 liegt in der umlaufenden Nut 50 bzw. 52 des umlaufenden Kragens 46 bzw. 48 des aufblasbaren Ringkörpers 8 ein und drückt den umlaufenden Kragen 46 bzw. 48 radial nach außen abdichtend in die umlaufenden Vertiefungen 18 bzw. 20 in der Wandung des ersten Abschnittes 10 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6, wie dies in 1 zu erkennen ist.
Die Spannringe 60, 62 sind als metallische Ringe ausgebildet, die unter Ausbildung zweier Stirnseiten 64, 66 unterbrochen sind, wie dies in 3 zu erkennen ist. Die Stirnseiten 64, 66 sind einander zugewandt und können ineinandergesteckt werden. Zu diesem Zweck ist an der Stirnseite 64 ein vorspringender Ansatz 68 vorgesehen, der im zusammengebauten Zustand der Kupplungseinrichtung 2 in eine Vertiefung 70 in der Stirnseite 66 ragt. Form und Größe von dem vorspringenden Ansatz 68 und der Vertiefung 70 können frei gewählt werden, solange die Ineinandersteckbarkeit gewährleistet und ein seitliches Abgleiten der Stirnflächen 64, 66 verhindert wird.
Um Überprüfen zu können, ob tatsächlich eine sichere Verbindung zwischen dem Rohr 4 und der Kupplungseinrichtung 2 besteht, ist ferner ein Drucksensor 72 vorgesehen, der in der Lage ist, den Druck innerhalb der Druckkammer 58 zu messen. Dieser Drucksensor 72 übermittelt den ermittelten Wert über eine Meßleitung 74 an eine Auswerteeinheit 76, über die ein entsprechender Hinweis, wie beispielsweise eine Anzeige, daß genügend Druck aufgebaut wurde, an die Bedienungsperson ausgegeben werden kann. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Bedienungsperson mehrere Kupplungseinrichtungen 2 einsetzt. In diesem Fall kann die Auswerteeinheit 76 gemeinsam von mehreren Kupplungseinrichtungen genutzt werden.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Kupplungseinrichtung 2 in 1 beschrieben.
Das Ventil 22 kann mittels des Hebels 24 in drei verschiedene Stellungen gebracht werden, nämlich in eine Einlaßstellung, in der Druckluft von der Druckluftversorgung 28 über die Druckleitung 26 und die Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 in die ringförmige Druckkammer 58 eingebracht werden kann, in eine Auslaßstellung, in der die Luft aus der ringförmigen Druckkammer 58 durch die Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 und die Auslaßleitung an die Umgebung abgegeben werden kann und in eine Verschlußstellung, in der die Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 verschlossen ist, so daß weder Luft in die ringförmige Druckkammer 58 eingebracht noch Luft aus der ringförmigen Druckkammer 58 abgelassen werden kann.
Der Sensor 36 wirkt über die Steuerleitung 38 derart mit dem Ventil 22 zusammen, daß dieses nur dann in die Einlaßstellung gebracht werden kann, wenn der Sensor 36 ein einliegendes Rohr 4 ermittelt bzw. registriert. Somit kann der aufblasbare Ringkörper 8 nur dann aufgeblasen werden, wenn ein Rohr 4 in dem rohrförmigen Aufnahmeteil 6 einliegt.
Zum Verbinden der Kupplungseinrichtung 2 mit einem Rohr 4 wird nun wie folgt vorgegangen. Zunächst wird das Rohr 4 in die Einschuböffnung 16 in axialer Richtung eingeschoben, so daß sich das Rohr 4 durch den aufblasbaren Ringkörper 8, der zu diesem Zeitpunkt nicht aufgeblasen ist, bis in den Bereich des Sensors 36 erstreckt. In 1 ist das Rohr nicht besonders tief in das rohrförmige Aufnahmeteil 6 eingeschoben. Um jedoch Verwirbelung des Fluides im Übergangsbereich zwischen dem Rohr 4 und dem zweiten Abschnitt 14 zu vermeiden, sollte das Rohr 4 möglichst dicht an den zweiten Abschnitt 14 vorgeschoben werden. Hieraus ergibt sich, daß eine möglichst nahe Positionierung des Sensors 36 an dem zweiten Abschnitt 14 vorteilhaft ist. Der Sensor 36 registriert das Vorhandensein eines einliegenden Rohres 4 und übermittelt über die Steuerleitung 38 ein Steuersignal an das Ventil 22, das daraufhin in die Einlaßstellung gebracht werden kann.
Betätigt die Bedienungsperson anschließend den Hebel 24, um das Ventil 22 in die Einlaßstellung zu bringen, so strömt Druckluft von der Druckluftversorgung 28 über die Druckleitung 26 und die Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 in die ringförmige Druckkammer 58, so daß der aufblasbare Ringkörper 8 aufgeblasen wird. Durch das Aufblasen wird der Andrückabschnitt 44 des aufblasbaren Ringkörpers 8 abdichtend gegen die Außenwand des einliegenden Rohres 4 gedrückt. Durch das Andrücken des Andrückabschnittes 44 wird zum einen eine dichte Strömungsverbindung zwischen dem Rohr 4 und dem Inneren des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 geschaffen und zum anderen ist das Rohr 4 selbst bei hohen Drücken innerhalb des geförderten Fluides o.ä. sicher in axialer Richtung in der Kupplungseinrichtung 2 befestigt.
Nach dem Aufblasen des aufblasbaren Ringkörpers 8 kann die Bedienungsperson das Ventil 22 über den Hebel 24 in die Verschlußstellung bringen, in der die Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 geschlossen ist. Hierdurch kann der Druck innerhalb der ringförmigen Druckkammer 58 unabhängig von der Druckluftversorgung 28 aufrecht erhalten werden, so daß die Druckluftversorgung 28 zu diesem Zeitpunkt auch abgekoppelt bzw. ausgestellt werden könnte. In diesem Fall sollte jedoch beachtet werden, daß es in der ringförmigen Druckkammer 58 auf Grund von Diffusionsprozessen über die Zeit zu einem Druckverlust kommt, der in regelmäßigen Abständen wieder ausgeglichen werden sollte.
Um das Rohr 4 wieder von der Kupplungseinrichtung 2 abzukoppeln, muß die Bedienungserson das Ventil 22 zunächst über den Hebel 24 in die Auslaßstellung bringen, so daß die Luft aus der ringförmigen Druckkammer 58 über die Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 und die Auslaßleitung 32 in die Umgebung ausströmen kann. Der elastische Ringkörper 8 zieht sich auf Grund des Druckabbaus in der ringförmigen Druckkammer 58 zusammen und gibt das einliegende Rohr 4 wieder frei. Nun kann das Rohr 4 in axialer Richtung wieder aus der Einschuböffnung 16 des rohrförmigen Aufnahmeteiles 6 herausgezogen werden.
Bezüglich der Vorteile der dargestellten Ausführungsform wird auf die in der einleitenden Beschreibung genannten Vorteile verwiesen.
Eine Kupplungseinrichtung 2 der vorbeschriebenen An kommt vorzugsweise bei dem neuerungsgemäßen Motorenprüfstand (nicht dargestellt) zum Einsatz. Ein solcher Motorenprüfstand weist eine oder mehrere Fluidleitungen für z.B. Kühlwasser, Öl, Abgase o.ä. auf, die mit den entsprechenden Fluidleitungen eines Motors verbunden werden können. Um ein schnelles Anschließen und Lösen der prüfstandseitigen Fluidleitungen an die bzw. von den motorseitigen Fluidleitungen zu ermöglichen, sind die Fluidleitungen des Motorenprüfstandes mit jeweils einer Kupplungseinrichtung der beschriebenen Art versehen.

Claims

Kupplungseinrichtung zum Anschließen eines Rohres aufweisend ein rohrförmiges Aufnahmeteil (6) und einen aufblasbaren Ringkörper (8), dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Ringkörper (8) abdichtend an dem rohrförmigen Aufnahmeteil (6) befestigt und durch Aufblasen abdichtend gegen das anzuschließende Rohr drückbar ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Ringkörper (8) unmittelbar an dem rohrförmigen Aufnahmeteil (6) befestigt ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Ringkörper (8) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, der öffnungsseitig unter Ausbildung einer ringförmigen Druckkammer (58) an dem rohrförmigen Aufnahmeteil (6) befestigt ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Querschnitt zwei kurze Seitenabschnitte (40, 42) und einen dazwischenliegenden langgestreckten geraden Andrückabschnitt (44) aufweist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Ringkörper (8) zwei umlaufende Kragen (46, 48) aufweist, die sich seitlich an die kurzen Seitenabschnitte (40, 42) anschließen, und zwei Spannringe (60, 62) vorgesehen sind, mittels derer die umlaufenden Kragen (46, 48) abdichtend gegen das rohrförmige Aufnahmeteil (6) gedrückt sind.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (60, 62) in der Art von Seegeringen ausgebildet sind.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (60, 62) jeweils von einem Ring gebildet werden, der unter Ausbildung zweier Stirnseiten unterbrochen ist, die einander zugewandt sind.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten des Ringes ineinandersteckbar sind.
Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß in dem rohrförmigen Aufnahmeteil (6) umlaufende Vertiefungen (18, 20) vorgesehen sind, in die die umlaufenden Kragen (46, 48) durch die Spannringe (60, 62) hineingedrückt sind.
Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kragen (46, 48) jeweils eine umlaufende Nut (50, 52) zur Aufnahme der Spannringe (60, 62) vorgesehen ist.
Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Andrückabschnitt (44) des aufblasbaren Ringkörpers (8) mit einem rutschsicheren Profil versehen ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das rutschsichere Profil ein Rillenprofil (54) mit umlaufenden Rillen (56) ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Rillen (56) quer, vorzugsweise in einem rechten Winkel, zur Aufnahmerichtung des anzuschließenden Rohres verlaufen.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Ringkörper (8) aus Silikonkautschuk besteht.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das anzuschließende Rohr in das rohrförmige Aufnahmeteil (6) einsschiebbar ist, wobei der aufblasbare Ringkörper (8) in dem rohrförmigen Aufnahmeteil (6) angeordnet ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Aufnahmeteil (6) einen ersten Abschnitt (10), in dem der aufblasbare Ringkörper (8) angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt (14) aufweist, wobei der erste Abschnitt (10) mit einem größeren Innendurchmesser (D₁₀) als der zweite Abschnitt (14) versehen ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (D₈) des nicht aufgeblasenen Ringkörpers (8) größer oder gleich dem Innendurchmesser (D₁₄), vorzugsweise größer oder gleich dem Außendurchmesser, des zweiten Abschnittes (14) des rohrförmigen Aufnahmeteiles (6) ist.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine Druckluftversorgung (28) anschließbares Ventil (22) zum Aufblasen des aufblasbaren Ringkörpers (8) vorgesehen ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (22) in eine Einlaßstellung, in der Luft eingebracht werden kann, und in eine Auslaßstellung bringbar ist, in der Luft abgelassen werden kann.
Kupplungseinrichtung Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (22) ferner in eine Verschlußstellung bringbar ist, in der Luft weder eingebracht noch abgelassen werden kann.
Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (36) zur Erfassung eines anzuschließenden Rohres vorgesehen ist, wobei der Sensor (36) derart mit dem Ventil (22) zusammenwirkt, daß der aufblasbare Ringkörper (8) nur dann aufgeblasen werden kann, wenn das Vorhandensein eines anzuschließenden Rohres ermittelt wurde.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksensor (72) zu Erfassung des Druckes innerhalb des aufblasbaren Ringkörpers (8) vorgesehen ist, der mit einer Auswerteeinheit (76) verbindbar ist.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung mindestens zwei aufblasbare Ringkörper aufweist, die an den öffnungsseitigen Enden des rohrförmigen Aufnahmeteiles angeordnet sind.
Motorenprüfstand mit einer oder mehreren Fluidleitungen, die mit den Fluidleitungen eines Motors verbindbar sind, wobei die mindestens eine Fluidleitung des Motorenprüfstandes eine Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.