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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Verbindervorrichtung zur Verwendung in einem
Fluidtransportsystem. Die Verbindervorrichtung umfasst einen Körper, ein sich
von dem Körper
aus drehbar erstreckendes Gewindekopplungsmittel und einen sich
von dem Kopplungsmittel aus erstreckenden Fluidtransportkanal. Des
Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden zweier
Gewindekopplungsmittel.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
Fluidtransportsystemen, bei denen Aufnahme- oder Zuleitsysteme regelmäßig ausgetauscht
werden, besteht die Verbindung zwischen den Systemen oftmals jeweils
aus einem männlichen und
einem weiblichen Gewindeverbinder. Die beiden Verbinder werden in
eine Stellung zusammengeschraubt, in der die Verbindung das Fluid
von dem einen System zu dem anderen System verbringen kann, ahne
dass Fluid an der Verbindung austritt.
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Die
beiden Verbinder werden üblicherweise manuell
oder unter Verwendung eines Schlüssels
zusammengeschraubt, was mit dem oftmaligen Drehen wenigstens eines
der Verbinder einhergeht. Werden die beiden miteinander zu verbindenden
Systeme häufig
miteinander verbunden und voneinander getrennt, so ist die hierfür aufzuwendende
Arbeit zeitraubend und kann zudem, was ergonomische Aspekte angeht,
für die
diese Aufgabe erledigende Person schädlich sein.
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Zur
Lösung
dieser Probleme wurden mehr oder weniger „schraubungslose" Kopplungsmittel konzipiert.
Diese schraubungslosen Kopplungsmittel sind im Allgemeinen mit einem
zylindrischen Gewindemittel versehen, das in zwei Segmente unterteilt ist,
die man in radialer Richtung des zylindrischen Gewindemittels bewegen
kann, um den Radius hiervon zu verkleinern oder zu vergrößern.
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Kopplungsmittel
dieser Art sind jedoch kompliziert und kostenintensiv in der Herstellung.
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Die
Druckschrift
US 4,662,654 offenbart
einen Zylinderverbinder, bei dem ein Gewindekopplungszylinder mittels
Druckluft über
eine Turbine gedreht wird. Darüber
hinaus wird ein Zylinderverbinder offenbart, bei dem ein Gewindekopplungszylinder mittels
eines Elektromotors über
ein Kegelradgetriebe gedreht wird. Diese Arten von Verbindern sparen den
sie bedienenden Menschen Zeit und Aufwand. Diese Arten von Verbindern
benötigen
jedoch ein Druckluft- oder Elektrizitätssystem, um betrieben werden
zu können.
Darüber
hinaus weisen diese Verbinder eine vergleichsweise komplizierte
Struktur auf, wodurch sie kostenintensiv in der Herstellung und
schwierig in Wartung und Reparatur sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neue und
verbesserte Verbindervorrichtung sowie ein neues und verbessertes
Verfahren zum Verbinden zweier Gewindekopplungsmittel bereitzustellen.
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Eine
spezielle Aufgabe besteht darin, eine kostengünstige und unkomplizierte Verbindervorrichtung
bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, den zum Verbinden zweier Gewindekopplungsmittel
notwendigen Aufwand zu verringern.
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Wieder
eine andere Aufgabe besteht darin, schnellere Verbindungs- und Verbindungslösevorgänge zwischen
den Gewindekopplungsmitteln zu ermöglichen.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, die Ergonomie für eine die Gewindekopplungsmittel
verbindende und lösende
Person zu verbessern.
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Diese
Aufgaben wie auch weitere Aufgaben, die sich aus der nachstehenden
Beschreibung ergeben, werden von einer Verbindervorrichtung nach Anspruch
1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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Die
erfindungsgemäße Verbindervorrichtung zur
Verwendung in einem Fluidtransportsystem umfasst einen Körper, ein
Gewindekopplungsmittel, das an dem Körper drehbar angeordnet ist,
sowie einen Fluidtransportkanal, der sich von dem Kopplungsmittel
aus erstreckt. Erfindungsgemäß umfasst
die Verbindervorrichtung ein strangförmiges Antriebsmittel, das
zum Zwecke einer Drehung des Gewindekopplungsmittels derart angeordnet
ist, dass eine Drehung des Gewindekopplungsmittels durch Ziehen
an dem strangförmigen
Antriebsmittel bewirkt wird.
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Entsprechend
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ein erstes drehbares Gewindekopplungsmittel mit einem zweiten
Gewindekopplungsmittel durch Drehen des ersten Gewindekopplungsmittels mittels
des strangförmigen
Antriebsmittels verbunden, wobei die Drehung des Gewindekopplungsmittels
durch Ziehen an dem strangförmigen
Antriebsmittel bewirkt wird.
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Die
Verbindervorrichtung und das zugehörige Verfahren versetzen einen
Bediener in die Lage, die Drehung der Kopplungsmittel durch Ausführen linearer
Bewegungen mit seinem Arm zu bewirken, anstatt dass er einen Schlüssel verwenden
oder die Kopplungsmittel manuell drehen müsste. Eine derartige lineare
Bewegung des Arms weist im Vergleich zu einer Drehbewegung mit der
Hand eine Anzahl von Vorteilen auf. Die lineare Bewegung kann beispielsweise
mit höherer
Geschwindigkeit ausgeführt werden,
ist wirkungsvoller und weniger verschleißend. Darüber hinaus kann der Aufbau
vergleichsweise einfach sein, weshalb keine großen Herstellungskosten anfallen.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass
kein Bedarf an externen Energiequellen, so beispielsweise für Druckluft
oder Elektrizität,
besteht.
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Entsprechend
einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist das strangförmige
Antriebsmittel an zwei Rädern,
nämlich
einem ersten und einem zweiten Rad, angeordnet. Die Räder sind
in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei das erste Rad mit
dem Gewindekopplungsmittel verbunden ist. Der Abstand zwischen den
Rädern
ist wenigstens von einer solchen Größe, dass eine lineare Bewegung
eines Greifpunktes an dem strangförmigen Antriebsmittel in Richtung
von dem einen Rad zu dem anderen Rad zu einer Drehung des Gewindekopplungsmittels
mit einer Häufigkeit
führt,
wie sie zur Bereitstellung einer Verbindung mit dem entsprechenden Kopplungsmittel
nötig ist.
Hierdurch wird ein Bediener in die Lage versetzt, das Gewindekopplungsmittel
nach innen oder außen
in einer stetigen linearen Bewegung durch Greifen des strangförmigem Antriebsmittels
und Ziehen an demselben an einem einzigen Greifpunkt entlang der
Erstreckung hiervon zu schrauben. Ein Zug an dem strangförmigen Antriebsmittel
reicht daher aus, um eine sichere leckfreie Verbindung zwischen
zwei Kanälen
herzustellen. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem ersten und dem
zweiten Rad wenigstens das Zweifache des Umfanges des ersten Rades.
Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass die Verbindung schnell hergestellt wird und
dass der Bediener den Griff während
des Vorganges nicht ändern
muss.
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Durch
eine Änderung
des Radius des ersten Rades kann die auf das Gewindekopplungsmittel übertragene
Kraft geändert
werden.
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Entsprechend
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist ein Mittel zum Ausrichten des Gewindekopplungsmittels in Bezug
auf ein entsprechendes Gewindekopplungsmittel vorgesehen. Dieses
Mittel ist vorgesehen, um das Gewindekopplungsmittel selbsteinstellbar
zu machen, damit eine Verkantung der Gewinde der beiden Kopplungsmittel
verhindert wird. Verkantungen dieser Art treten häufig auf,
wenn miteinander zu verbindende Gewinde Kräften ausgesetzt sind, die die
Längsachsen
der Kopplungsmittel in Bezug zueinander tendenziell winkeln, was
dann auftreten kann, wenn an dem strangförmigen Antriebsmittel gezogen
wird.
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Bei
einem spezifischen Ausführungsbeispiel ist
das Ausrichtmittel dadurch implementiert, dass das Gewindekopplungsmittel
an einer Welle des Körpers
drehbar montiert ist, um eine Winkelversetzung des Kopplungsmittels
in Bezug auf die Welle zu ermöglichen.
Hierdurch wird eine Verkantung der Gewinde als Ergebnis davon, dass
die Verbindervorrichtung nicht in Linie mit dem entsprechenden Kopplungsmittel
gehalten wird, auf sehr verlässliche
Weise vermieden.
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Das
vorgenannte Winkeln kann beispielsweise durch Bereitstellen des
Ausrichtmittels in Form eines radialen Spiels zwischen der Welle
und dem Gewindekopplungsmittel bewerkstelligt werden. Der Begriff „Spiel" im Zusammenhang
mit der Erfindung soll einen Raum für eine Bewegung bezeichnen.
Das radiale Spiel ist vorzugsweise derart angeordnet, dass eine
begrenzte Bewegung in einer Richtung senkrecht zur Längsachse
der Welle ermöglicht
wird. Darüber
hinaus kam ein axiales Spiel derart vorhanden sein, dass eine begrenzte
Bewegung in einer Richtung parallel zur Längsachse der Welle ermöglicht wird.
Der Vorteil der Verwendung eines Spiels zum Bereitstellen eines
Mittels zum Winkeln besteht darin, dass es mit niedrigeren Herstellungskosten
als Ergebnis der Einfachheit einhergeht.
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Das
Winkeln kann entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel auch durch Ausgestalten des
Ausrichtmittels in Form eines Gewindes bewerkstelligen werden, das
das Winkeln eines Abschnittes der Welle einschließlich des
Kopplungsmittels ermöglicht.
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Entsprechend
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das Gewindekopplungsmittel an der Welle austauschbar
montiert. Damit werden der Vorteil einer einfachen Wartung und die
Möglichkeit
des Austausches des Kopplungsmittels bei Verschleiß oder bei
notwendigem Einsatz eines Kopplungsmittels von einem anderen Typ
und/oder mit einer anderen Abmessung erreicht. Darüber hinaus
ist die Welle vorzugsweise austauschbar an einem Gehäuse montiert.
Hierdurch wird es möglich, die
Eigenschaften sämtlicher
Teile, die in ein entsprechendes Kopplungsmittel einzupassen sind,
zu ändern.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich
aus der nachfolgenden Detailbeschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
derselben unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung.
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1 zeigt
eine mögliche
Umgebung für eine
erfindungsgemäße Verbindervorrichtung.
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2 ist
eine schematische Ansicht der Verbindervorrichtung von 1.
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3 ist
eine Querschnittsansicht eines Details von 2, das mit
einem männlichen
Kopplungsmittel versehen ist.
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4 ist
eine Querschnittsansicht eines Details von 2, das mit
einem weiblichen Kopplungsmittel versehen ist.
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5 ist
eine Querschnittsansicht des männlichen
Kopplungsmittels von 3.
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6 ist
eine Ansicht des männlichen
Kopplungsmittels von 5 bezüglich der Linie VI-VI.
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7 ist
eine Querschnittsansicht des weiblichen Kopplungsmittels von 4.
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8 ist
eine Ansicht des weiblichen Kopplungsmittels von 7 bezüglich der
Linie VIII-VIII.
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9 ist
eine Ansicht der Welle von 3.
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Detailbeschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
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Eine
Verbindervorrichtung 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung
ist zum Verbinden eines Gaszuleitrohres 2 mit einem Gaszylinder 4 zum
Zwecke der Befüllung
eines Gaszylinders 2 mit einem Gas, siehe 1,
geeignet. Es soll jedoch betont werden, dass die Verbindervorrichtung
in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz kommen kann, in der
zwei Systeme für
eine beliebige Art von Fluidverbindung miteinander verbunden werden
sollen.
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Wird
die Verbindervorrichtung 10 zum Befüllen von Gaszylindern 4,
wie beispielhalber in 1 gezeigt ist, verwendet, so
werden derartige Gaszylinder 4 im Allgemeinen häufig ausgetauscht,
während das
Gaszuleitsystem 2 niemals oder selten ausgetauscht wird.
Daher wird die Verbindung mit dem Gaszylinder 4 mittels
der Verbindervorrichtung 10 der Erfindung hergestellt,
während
die Verbindervorrichtung 10 selbst mehr oder weniger stationär mit dem Gaszuleitsystem 2 – vorzugsweise über eine
flexible Rohrleitung – verbunden
ist. Die Verbindervorrichtung 10 kann optional auf geeignete
Weise aufgehängt
sein.
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2 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Verbindervorrichtung 10 mit einem Körper 12, einem strangförmigen Antriebsmittel 14,
einem Gewindekopplungsmittel 52 und einem internen Fluidtransportkanal.
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Das
strangförmige
Antriebsmittel 14 kann eine Kette, ein Seil, ein Draht,
eine Saite, ein Riemen und dergleichen mehr sein. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist es ein Übertragungszahnriemen.
Das strangförmige
Antriebsmittel 14 ist vorzugsweise in einer Endlosschleife
um zwei Räder,
nämlich
ein erstes Rad 54 und ein zweites Rad 56, angeordnet,
die in einem bestimmten Abstand L voneinander angeordnet sind. Die
beiden Räder 16, 54 sind
drehbar an dem Körper 12 montiert. Darüber hinaus
ist das erste Rad 54 mit dem Gewindekopplungsmittel 52 zum
Zwecke der Übertragung einer
Drehung auf das Gewindekopplungsmittel 52 verbunden. Bei
Verwendung eines Übertragungszahnriemens
als Antriebsmittel ist das erste Rad 54 vorzugsweise ein
Zahnrad. Hierdurch wird das Risiko eines Abgleitens des Riemens
beim Anziehen eines Kopplungsmittels 52 minimiert. Der Übertragungsriemen
kann optional mit einem Ziehgriff 28 zur einfachen Handhabung
versehen sein.
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Das
Gewindekopplungsmittel 52 ist drehbar an dem Körper 12 in
einem Abschnitt montiert, in dem der Kanal aus dem Körper 12 austritt.
Die Funktion des Gewindekopplungsmittels 52 besteht darin, einen
Eingriff mit einem entsprechenden – vorzugsweise nicht drehbaren – Gewindekopplungsmittel 6, wie
in 1 gezeigt ist, herzustellen, so beispielsweise
einem Kopplungsmittel eines Ventils eines Gaszylinders oder einem
Kopplungsmittel eines anderen Systems. Zur Herstellung eines Eingriffes
mit dem entsprechenden Kopplungsmittel 6 oder zur Lösung desselben
muss das Gewindekopplungsmittel 52 um eine bestimmte Anzahl
von Umdrehungen gedreht werden. Diese Drehung wird durch ein Ziehen an
dem Riemen 14 und durch ein dadurch erfolgendes Erzeugen
einer Drehbewegung des ersten Rades 54, das wiederum das
Gewindekopplungsmittel 52 in Drehung versetzt, bewirkt.
Zum Zwecke des Eingriffes wird an einem Greifpunkt des Riemens 14 in
einer Richtung V1 gezogen, wohingegen zum Zwecke der Lösung des
Eingriffes in eine entgegengesetzte Richtung V2 gezogen wird.
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Der
Abstand L zwischen dem ersten Rad 54 und dem zweiten Rad 16 ist
wenigstens von einer derartigen Größe, dass eine lineare Bewegung
des strangförmigen
Antriebsmittels 14 entsprechend dem Abstand L das Gewindekopplungsmittel 52 derart
oft dreht, wie es zur Herstellung einer Verbindung erforderlich
ist. Damit hängt
der Abstand L zwischen den beiden Rädern von der Bedingung ab,
dass ein Bediener in der Lage ist, das Kopplungsmittel 52 derart in
das entsprechende nichtdrehbare Kopplungsmittel hinein und aus diesem
heraus zu schrauben, dass eine zufriedenstellende Verbindung oder
Lösung
der Verbindung hergestellt wird, ohne dass der Riemen abgenommen
werden müsste.
Um dies zu bewerkstelligen, muss das Kopplungsmittel 52 in
den meisten Fällen
mindestens um zwei Umdrehungen gedreht werden. Damit muss der Abstand
L mindestens das Zweifache des Umfanges des ersten Rades 54 sein.
Gleichwohl muss in vielen Fällen
das Kopplungsmittel 52 um mehr Umdrehungen, so beispielsweise
um vier bis fünf
Umdrehungen, gedreht werden, um eine sichere Verbindung bereitzustellen.
Daher wird oftmals vorgezogen, wenn der Abstand L mehr als fünfmal so
groß wie
der Abstand des ersten Rades 54 ist.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung erstreckt sich der Fluidtransportkanal 22, 57,
siehe auch 3 und 4, durch
den gesamten Körper 12 und
um fasst einen Zuleitkanal 22 und einen Wellenkanal 57.
Der Wellenkanal 57 steht mit dem Zuleitkanal 22 in
Verbindung und tritt an dem Kopplungsmittel 52 aus. Wie
in 2 gezeigt ist, ist der Zuleitkanal im Inneren
des Körpers 12 mit
einem Fluidtransportsystem über
eine Drehverbindung 24 verbunden. Die Drehverbindung 24 wird
dazu verwendet, ein Drehen der Verbindervorrichtung 10 in Bezug
auf eine Röhre
oder ein Rohr des Fluidtransportsystems 2 zu erleichtern.
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Bei
dem gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfasst der Körper 12 ein
Zuleitrohr 20, ein Gehäuse 18,
eine Welle 56 und einen Stellungsgriff 26, siehe 2 bis 4.
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Das
Zuleitrohr 20 dient als Kanal für das Fluid und als Stütze, um
das zweite Rad 16 in einem Abstand L von dem ersten Rad 54 zu
halten. Daher ist es wichtig, dass das Rohr 20 aus einem
Material gefertigt ist, das diese Stützung fördert, so beispielsweise Metall.
Das Zuleitrohr 20 ist mit der Drehverbindung 24 und
dem Gehäuse 18 jeweils
an unterschiedlichen Enden des Rohres 20 verbunden.
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Die
Welle 56 stellt, siehe 3 und 4, eine
Stütze
dar und dient als Achse für
das erste Rad 54 und das Gewindekopplungsmittel 52.
Darüber
hinaus ist die Welle 56 an einem ersten Ende mit einem Kopfabschnitt 62 versehen,
aus dem der Kanal 57 hervorgeht, und zwar für eine Übertragung
des Fluids an ein weiteres Fluidsystem oder von einem weiteren Fluidsystem
her.
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Die
Kanäle 22, 57 des
Zuleitrohres 20 und der Welle 56 sind jeweils
im Inneren des Gehäuses 18 verbunden.
Das Zuleitrohr 20 ist vorzugsweise dauerhaft an dem Gehäuse 18 montiert,
wenn die Welle 56 durch das Gehäuse 18 hindurch angeordnet und
befestigt wird, indem das Gehäuse 18 vermöge eines
Pressmittels 66 gegen eine Schulter 64 der Welle
gedrückt
wird. Dies kann beispielsweise durch Bereitstellen eines Gewindes
an dem zweiten Ende der Welle 56 (wobei das Ende nicht
den Kopfabschnitt 62 umfasst) und dem anschließenden Erzeugen
des erforderlichen Druckes mittels eines Pressmittels 66 in
Form einer Mutter, siehe 2 bis 4 sowie 9,
bewerkstelligt werden.
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Die
Welle 56 erstreckt sich durch das Gehäuse 18, wie vorstehend
erläutert
worden ist, um das Abmontieren und Austauschen zu vereinfachen. Hierdurch
wird es ebenfalls möglich,
das Gewindekopplungsmittel 52 abzumontieren. Die Verbindung der
Welle 56 mit dem Gehäuse 18 ist
mittels eines Dichtringes 68, so beispielsweise eines O-Ringes, abgedichtet,
der sowohl gegen das Gehäuse 18 wie auch
gegen die Welle 56 gepresst wird, wenn die Welle 56 montiert
wird.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Welle ein Zylinder mit verschiedenen Durchmessern
entlang der Länge
hiervon, siehe 9. Beginnend an dem Kopfabschnitt 62 an dem
ersten Ende derselben ist die Welle derart ausgebildet, dass sie
dem Typ desjenigen Kopplungsmittels entspricht, mit dem sie verbunden
werden soll. Der Kopfabschnitt 62 umfasst einen Kanalabschnitt 61,
der am Ende der Welle 56 angeordnet ist, wo der Kanal 57 aus
der Welle 56 austritt. Des Weiteren umfasst der Kopfabschnitt 62 einen
Flanschabschnitt 63, der einen Abstand von demjenigen Punkt
entfernt angeordnet ist, an dem der Kanal 57 austritt.
Der Flanschabschnitt 63 ist derart ausgestaltet, dass er die
Verbindung abdichtet, wenn der Kopfabschnitt 62 gegen ein
entsprechendes Kopplungsmittel gedrückt wird. Um eine gute Abdichtung
zu erreichen, ist der Flanschabschnitt 63 mit einem Dichtring 70,
der in 3 und 4 gezeigt ist, versehen. Nach
dem Flanschabschnitt 63 ist der Durchmesser in Bezug auf
den Flanschabschnitt in einem zweiten Abschnitt 72 der
Welle kleiner. In diesem Abschnitt der Welle 56 sind das
Gewindekopplungsmittel 52 und das erste Rad 54 angeordnet.
Nach diesem zweiten Abschnitt 72 der Welle ist ein dritter
Abschnitt 74 mit einem noch kleineren Durchmesser vorgesehen.
Dieser dritte Abschnitt 74 weist einen Durchmesser einer Größe auf,
die einer Aufnahmebohrung des Gehäuses 18 entspricht.
Dem dritten Abschnitt 74 schließt sich ein vierter Abschnitt 76 an,
der im Wesentlichen denselben Durchmesser wie der dritte Abschnitt 74 aufweist.
Der vierte Abschnitt 76 ist mit einem Gewinde versehen
und beginnt an demjenigen Punkt, an dem die Welle 56 bei
Montage an dem Gehäuse 18 aus
dem Gehäuse 18 austritt.
Die Welle 56 wird an das Gehäuse 18 mittels einer
Mutter 66 gedrückt,
die an die Windungen des vierten Abschnittes 76 der Welle 18 gedrückt wird,
wie auch durch die Schulter 64 zwischen dem zweiten und
dem dritten Abschnitt.
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Dieser
Aufbau vereinfacht das Austauschen der Welle 56 durch Abschrauben
der Mutter 66 und Herausziehen der Welle aus dem Gehäuse 18.
Darüber
hinaus wird der Austausch des Gewindekopplungsmittels 52 vereinfacht,
wenn die Welle 56 von dem Gehäuse abmontiert wird.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein Positioniergriff 26 am Ende der Welle 56 vorgesehen.
Der Griff ist vorzugsweise ein Zylinder, der mittels der Mutter 66 an
das Gehäuse gedrückt wird,
die ebenfalls die Welle 56 an das Gehäuse drückt. Der Positioniergriff 26 wird
verwendet, wenn das Gewindekopplungsmittel 52 in einer
Position zur Ineingriffnahme während
des Betriebes der Verbindervorrichtung 10 angeordnet ist.
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Ganz
allgemein ist das Gewindekopplungsmittel 52 drehbar an
der Welle 56 montiert und umfasst eine Eingriffsfläche, eine
Stützfläche und
einen Übertragungsabschnitt.
Die Eingriffsfläche
ist eine zylindrische Gewindefläche,
die zur Ineingriffnahme eines entsprechenden Kopplungsmittels angeordnet ist.
Der Übertragungsabschnitt
ist ein Abschnitt des Kopplungsmittels, an dem das Rad mit dem Kopplungsmittel
zur Übertragung
einer Drehung in Eingriff tritt. Die Stützfläche ist eine Fläche einer
Bohrung des Kopplungsmittels, die die Welle umschließt, wobei
die Welle das Kopplungsmittel über
diese Fläche koppelt.
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Das
Kopplungsmittel ist derart angeordnet, dass das Einschrauben desselben
in das entsprechende Kopplungsmittel vereinfacht wird. Dies wird durch
ein Ausrichtmittel erreicht, das ein Winkeln einer Längsachse
des Kopplungsmittels 52 in Bezug auf eine Längsachse
der Welle 56 ermöglicht.
Das Ausrichtmittel verhindert eine Verkantung der Windungen der
jeweiligen Kopplungsmittel, wenn die Verbindervorrichtung während eines
Verbindungs- oder Verbindungslösevorgangs
nicht in einer Linie mit der entsprechenden Kopplungsvorrichtung
gehalten wird. Die Verkantung ist im Allgemeinen ein Ergebnis einer
sich vergrößernden
Reibung zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Windungen aufgrund
einer von außen
einwirkenden Kraft. Damit ist das Kopplungsmittel in der Lage, seinen
Winkel in Bezug auf die Welle bei dem Versuch, die optimale Richtung
in Bezug auf das entsprechende Kopplungsmittel zu erhalten, einzustellen.
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In 3, 5 und 6 ist
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines männlichen
Gewindekopplungsmittels 52 gezeigt. Das männliche
Kopplungsmittel umfasst einen zylindrischen Abschnitt, der mit Windungen 102a versehen
ist. Die Innenfläche
des zylindrischen Abschnittes stellt die Stützfläche 104a bereit.
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Das
Winkeln der Längsachse
des männlichen
Kopplungsmittels 52 wird durch Bereitstellen eines Ausrichtmittels 53 in
Form eines radialen Spiels 82 zwischen der Außenfläche der
Welle 56 und der Stützfläche 104a des
Kopplungsmittels erreicht. Das radiale Spiel 82 wird dadurch
erreicht, dass der Innendurchmesser des Zylinders an demjenigen Abschnitt,
an dem das Kopplungsmittel angeordnet ist, größer als der Außendurchmesser
der Welle ausgestaltet wird.
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Darüber hinaus
umfasst das Ausrichtmittel 53 vorzugsweise zudem ein axiales
Spiel 84 für
das männliche
Kopplungsmittel 52 in Richtung der Achse der Welle zwischen
dem Kopfabschnitt 62 und dem ersten Rad 54. Das
axiale Spiel 84 ist vorgesehen, um die Möglichkeit
des Winkelns des Kopplungsmittels 52 zu verbessern und
um es nicht nur in einer Richtung senkrecht zur Achse der Welle 56 zu
bewegen.
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Um
noch bessere Winkelungseigenschaften zu erreichen, umfasst das Ausrichtmittel 53 vorzugsweise
zudem einen nach innen weisenden radialen Vorsprung 108,
der an einem ersten Ende des männlichen
Kopplungsmittels 52 vorgesehen ist, das in der Nähe des Kopfabschnittes
der Welle 56 angeordnet ist. Der nach innen weisende radiale
Vorsprung 108 ermöglicht
die Bereitstellung eines größeren radialen Spiels 82 an
dem zweiten Ende des männlichen Kopplungsmittels 52 und
damit die Bereitstellung der Möglichkeit
eines größeren Winkels.
Der radiale Vorsprung 108 hält darüber hinaus die Windungen 102a an
dem ersten Ende des Kopplungsmittels 52 in einer Stellung
in Bezug auf den Kopfabschnitt 62, in der sie leicht mit
den Windungen eines entsprechenden Kopplungsmittels in Eingriff
treten können.
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An
dem zweiten Ende des Kopplungsmittels ist der Übertragungsabschnitt 106 als Übertragungsscheibe
ausgestaltet, die Schlitze 78 umfasst, die die Scheibe
durchdringen. Die Fläche 80 des Übertragungsabschnittes 106 des
Kopplungsmittels 52, die zu dem ersten Rad weist, wenn
es an der Welle montiert wird, sind konisch. Die konische Fläche ist
derart angeordnet, dass, wenn die Achse des Kopplungsmittels 52 parallel
zur Achse der Welle verläuft,
der Abstand zwischen dem Kopplungsmittel 52 und dem Rad 54 zunimmt,
wenn der radiale Abstand von der Achse des Kopplungsmittels 52 zunimmt.
Durch ein auf diese Weise erfolgendes Ausgestalten der Fläche 80 kann
das Kopplungsmittel 52 in Bezug auf die Welle 56 stärker gewinkelt
werden, als dies bei einer vollständig ebenen Fläche der
Fall wäre.
Hierdurch werden ein verbessertes radiales Spiel 82 wie
auch ein axiales Spiel 84 erreicht.
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In 4, 7 und 8 ist
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines weiblichen Gewindekopplungsmittels 52' gezeigt. Das weibliche Gewindekopplungsmittel 52' ist im Wesentlichen
das gleiche wie das männliche
Kopplungsmittel, zumindest was dessen wesentliche Form und Funktion
angeht. Entsprechende Mittel sind mit entsprechenden Be zugszeichen
bezeichnet. Gleichwohl bestehen einige Unterschiede, die nachstehend
beschrieben werden.
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Ein
zylindrischer Abschnitt des weiblichen Gewindekopplungsmittels 52' umschließt den Kopfabschnitt
der Welle 56, und die Windungen 102b des zylindrischen
Abschnittes sind an der Innenfläche des
zylindrischen Abschnittes befindlich. Deshalb ist die Stützfläche 104b in
einem Abschnitt des weiblichen Kopplungsmittels 52' vorgesehen,
der sich hin zur Mitte derselben erstreckt. Dieser Abschnitt, der mit
der Stützfläche 104b versehen
ist, ist an dem Ende des weiblichen Kopplungsmittels 52' vorgesehen,
das in der Nähe
des Rades 54 ist, wobei dieser Abschnitt auch als Übertragungsabschnitt 106 wirkt. Das
weibliche Gewindekopplungsmittel 52' weist keinerlei radialen Vorsprung
auf, der dem radialen Vorsprung des männlichen Kopplungsmittels entspricht. Damit
ist das Ausrichtmittel 53 des weiblichen Kopplungsmittels 52' durch ein radiales
Spiel 82 zwischen der Stützfläche 104b und der Welle 56 ausgebildet. Vorzugsweise
umfasst das Ausrichtmittel 53 zudem ein axiales Spiel 84.
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Die Übertragung
der Drehung von dem ersten Rad 54 auf das Kopplungsmittel 52 erfolgt über ein
Greifmittel. Bei einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfasst dieses Greifmittel wenigstens einen Übertragungsstift 60,
der zum Zwecke einer Ineingriffnahme sowohl des Gewindekopplungsmittels 52 wie
auch des Rades 54 vorgesehen und in einem radialen Abstand
von der Achse des Rades angeordnet ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird die Übertragung
der Drehung mittels zweier Übertragungsstifte 60 erreicht,
die an dem ersten Rad 54 angeordnet sind und mit einem
Schlitz 78 in Eingriff stehen, und zwar jeweils des Übertragungsabschnittes 56 des
Kopplungsmittels 52. Der Schlitz 78 ist breiter
als der Übertragungsstift 60,
und zwar vorzugsweise entsprechend dem Zweifachen der Breite des Übertragungsstiftes 60,
und erstreckt sich in Bezug auf die Kopplungsvorrichtung, siehe 6 und 8,
radial. Dieser Aufbau geht mit einer guten Übertragung einer Drehung ohne
große
Wechselwirkung mit dem Winkeln des Kopplungsmittels einher. Vorzugsweise
sind zwei Übertragungsstifte 60 an
dem ersten Rad 54 angeordnet.
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Ein
bevorzugtes Verfahren zum Verbinden einer Verbindervorrichtung mit
einem nichtdrehbaren Gewindekopplungsmittel wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
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Der
Kopfabschnitt 62 der Welle 56 wird in einer Öffnung des
nichtdrehbaren Gewindekopplungsmittels zum Zwecke einer Ineingriffnahme
des nichtdrehbaren Gewindekopplungsmittels angeordnet, wenn das
drehbare Gewindekopplungsmittel 52 der Verbindervorrichtung 10 gedreht
wird. Anschließend wird
an dem strangförmigen
Antriebsmittel 14 in der Richtung V1 gezogen. Die Bewegung
des Antriebsmittels 14 versetzt das Rad 54 in
Drehung, wodurch eine Drehung auf das drehbare Gewindekopplungsmittel 52 der
Verbindervorrichtung 10 übertragen wird.
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Die
Drehung des drehbaren Gewindekopplungsmittels 52 bringt
das drehbare Gewindekopplungsmittel 52 dazu, mit dem nichtdrehbaren
Gewindekopplungsmittel in Eingriff zu treten, wodurch eine sichere
Verbindung hergestellt wird.
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Ist
die Verbindervorrichtung 10 nicht in Ausrichtung mit dem
nichtdrehbaren Gewindekopplungsmittel 6 befindlich oder
wird sie aus der Ausrichtung mit diesem während der Phase der Ineingriffnahme herausgebracht,
so richtet sich das drehbare Gewindekopplungsmittel 52 selbstständig auf
die Ausrichtung des nichtdrehbaren Gewindekopplungsmittel 6 aus.
Durch Bereitstellen des drehbaren Gewindekopplungsmittels 52 in
Ausrichtung mit der Ausrichtung des nichtdrehbaren Gewindekopplungsmittels 6 kann
das Risiko einer Verklemmung der Windungen minimiert werden.
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Es
soll betont werden, dass das hier beschriebene Ausführungsbeispiel
in keiner Weise beschränkend
ist und dass viele alternative Ausführungsbeispiele innerhalb des
Schutzumfanges gemäß Definition
durch die beigefügten
Ansprüche möglich sind.
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So
kann beispielsweise die Erstreckung des Fluidkanals von dem Kopplungsmittel
aus auf alternative Weise vorgesehen werden, so beispielsweise durch
eine flexible Rohrleitung, die mit dem inneren Kanal an einem optionalen
Punkt des Körpers
der Verbindervorrichtung verbunden ist.