Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei Rohrenden, ein Verfahren zum lösbaren Verbinden von zwei Rohrenden sowie ein Rohrsystem.

In automatisierten Transportanlagen oder Sortieranlagen werden oftmals Rohre entlang des Transportweges angeordnet, welche als Schienen für die Transportschlitten dienen. Hierbei werden meist einzelne Rohrstücke an den Rohrenden miteinander verbunden, um kontinuierliche Schienen auszubilden. Zum Verbinden der Rohrenden werden Kupplungsvorrichtungen verwendet. Für eine hohe Laufruhe der Transportschlitten sowie für eine hohe Lebensdauer der Schienen und der Transportschlittenrollen sollte die Kupplungsvorrichtung eine präzise Verbindung der Rohrenden ermöglichen. Ferner sollte die Kupplungsvorrichtung einfach in der Handhabung und in der Herstellung sein. Bisherige Kupplungsvorrichtungen erfüllen diese Anforderungen nicht auf zufriedenstellende Weise.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine präzise Verbindung von Rohrenden ermöglicht, und welche einfach in der Handhabung und in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Gemäß eines Aspekts der Erfindung wird eine Kupplungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei Rohrenden bereitgestellt, aufweisend: einen Klemmkörper; und zwei Schrauben; wobei der Klemmkörper einen ersten Einführabschnitt, welcher in ein erstes Rohrende zumindest teilweise einführbar ist, und einen zweiten Einführabschnitt, welcher in ein zweites Rohrende zumindest teilweise einführbar ist, aufweist, wobei der erste Einführabschnitt und der zweite Einführabschnitt jeweils ein sich in radialer Richtung erstreckendes Gewindeloch aufweisen, in welches jeweils eine der Schrauben einschraubbar ist, wobei der erste Einführabschnitt und der zweite Einführabschnitt jeweils drei vorbestimmte Anlagebereiche zur Anlage an einer Rohr-Innenwand der zu verbindenden Rohrenden aufweisen, wobei jeweils zumindest einer der drei Anlagebereiche ein verlagerbarer Anlagebereich ist, wobei der verlagerbare Anlagebereich jeweils gegenüberliegend zu den verbleibenden zwei Anlagebereichen angeordnet ist, und wobei der verlagerbare Anlagebereich jeweils durch Einschrauben der jeweiligen Schraube in das jeweilige Gewindeloch radial nach außen verlagerbar ist.

Vorteilhafterweise wird durch das Vorsehen von drei vorbestimmten Anlagebereichen eine selbstzentrierende 3-Punkt- bzw. 3-Linien-Lagerung des jeweiligen Einführabschnitts im Inneren des Rohrendes realisiert bzw. ausgebildet. Durch die Selbstzentrierung ist sichergestellt, dass die Rohrenden korrekt zueinander ausgerichtet sind. Das heißt, dass die Außenflächen der Rohrenden kontinuierlich, also ohne eine Stufe oder dergleichen, ineinander übergehen. Beim Einsatz in Transportanlagen oder Sortieranlagen kann hierdurch die Laufruhe der Transportschlitten verbessert werden. Ferner wird die Lebensdauer der Schienen und der Transportschlittenrollen verbessert. Insbesondere können jedoch durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung die Herstellungskosten deutlich gesenkt werden, da die Notwendigkeit für einen Presssitz für die Verbindung entfällt, für welche eine Passung am Innendurchmesser des Rohres hergestellt werden muss.

Der Klemmkörper kann eine im Wesentlichen längliche Form aufweisen, wobei der in Längsrichtung vordere Abschnitt den ersten Einführabschnitt und der in Längsrichtung hintere Abschnitt den zweiten Einführabschnitt darstellen kann, oder umgekehrt. Der Klemmkörper ist vorzugsweise im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet, d.h. der erste Einführabschnitt ist spiegelsymmetrisch zu dem zweiten Einführabschnitt, wobei die Spiegelebene senkrecht zur Längsachse des Klemmkörpers verläuft. Insbesondere sind die Anlagebereiche und die Gewindelöcher des ersten und zweiten Einführabschnitts vorzugsweise im Wesentlichen spiegelsymmetrisch angeordnet. Der Klemmkörper ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.

Das Gewindeloch ist vorzugsweise eine Gewindebohrung. Die Erstreckungsachse bzw. Längsachse des Gewindelochs kann durch den verlagerbaren Anlagebereich verlaufen. Insbesondere kann im Fall eines einzigen verlagerbaren Anlagebereichs die Verlagerungsrichtung dieses verlagerbaren Anlagebereichs entlang der Erstreckungsachse des Gewindelochs verlaufen. Die axiale Stirnfläche des Gewindebolzens der Schraube kann beim Einschrauben in das Gewindeloch gegen die Klemmkörper-Innenwand anstoßen. Bei weiterem Einschrauben der Schraube wird der verlagerbare Anlagebereich durch den Gewindebolzen von innen radial nach außen gedrückt, wodurch eine Klemmkraft im Inneren des Rohrendes erzeugt werden kann, um den jeweiligen Einführabschnitt kraftschlüssig mit dem zugeordneten Rohrende zu verbinden. Es können auch jeweils alle drei Anlagebereiche verlagerbare Anlagebereiche sein. Denkbar ist jedoch auch, dass der verlagerbare Anlagebereich bzw. einer der verlagerbaren Anlagebereiche durch die axiale Stirnfläche des Gewindebolzens der Schraube selbst ausgebildet wird, ohne Material des Klemmkörpers dazwischen. Mit radialer Richtung ist jede Richtung senkrecht zur zentralen Längsachse bzw. Mittelachse der Kupplungsvorrichtung oder der damit verbundenen Rohrenden bzw. Rohre gemeint. Bei den Rohren bzw. Rohrenden handelt es sich insbesondere um zylindrische Rohre bzw. Rohrenden.

Die drei Anlagebereiche stellen die Bereiche der Außenfläche der jeweiligen Einführabschnitte dar, über welche im Wesentlichen die gesamten Klemmkräfte auf die Rohr-Innenwand übertragen werden, wenn die entsprechende Schraube in das entsprechende Gewindeloch zum Verbinden eingeschraubt wird. Zwar kann der Klemmkörper ausgebildet sein, großflächig an der Rohr-Innenwand anzuliegen, was für eine gute Führung beim Einführen der Einführabschnitte in die Rohrenden sorgt. Jedoch ist der Klemmkörper bzw. sind die Einführabschnitte derart konfiguriert, dass beim Verlagern des verlagerbaren Anlagebereichs durch Einschrauben der jeweiligen Schraube die entstehenden Klemmkräfte bzw. die Auflagerkräfte sich auf die drei Anlagebereiche verteilen bzw. konzentrieren. In anderen Worten weist die Rohr-Innenwand des zu verbindenden Rohrendes im festgeklemmten Zustand im Bereich der drei Anlagebereiche jeweils ein lokales Druckmaximum gegenüber der jeweils umgebenden Fläche der Rohr-Innenwand auf. Dies kann durch das Vorsehen von Vorsprüngen, Rücksprüngen, Ausnehmungen, Schlitzen und/oder dergleichen an der Außenfläche des Klemmkörpers und/oder im Inneren des Klemmkörpers erzielt werden. Ferner ist hierzu der verlagerbare Anlagebereich im Querschnitt quer zur Längsachse des Klemmkörpers jeweils gegenüberliegend zu den verbleibenden Anlagebereichen angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung weist insbesondere ausschließlich drei Anlagebereiche auf. Dass der verlagerbare Anlagebereich jeweils gegenüberliegend zu den verbleibenden Anlagebereichen angeordnet ist bedeutet, dass der verlagerbare Anlagebereich sowohl zu dem einen der zwei verbleibenden Anlagebereiche als auch zu dem anderen der zwei verbleibenden Anlagebereiche gegenüberliegend angeordnet ist. Das bedeutet, dass durch radiales Nachaußenverlagem des verlagerbaren Anlagebereichs im Inneren des Rohrendes der restliche Teil des Einführabschnitts des Klemmkörpers von der Rohr-Innenwand im Bereich des verlagerbaren Anlagebereichs weg gedrückt wird, und dadurch die beiden gegenüberliegenden verbleibenden Anlagebereiche gegen die gegenüberliegende Seite der Rohr-Innenwand gedrückt werden. Der verlagerbare Anlagebereich ist den verbleibenden Anlagebereichen also abgewandt. Mit anderen Worten ist die Flächennormale des verlagerbaren Anlagebereichs des jeweiligen Einführabschnitts um mehr als 90° zu jedem der Flächennormalen der verbleibenden Anlagebereiche dieses Einführabschnitts verdreht. Es können auch jeweils alle der drei Anlagebereiche jeweils gegenüberliegend zu den verbleibenden zwei Anlagebereichen angeordnet sein. Beispielsweise können die Mittelpunkte der drei Anlagebereiche in gleichmäßigen Abständen von etwa 120° entlang des Umfangs des jeweiligen Einführabschnitts bzw. des Klemmkörpers angeordnet sein.

Das der verlagerbare Anlagebereich radial nach außen verlagerbar ist bedeutet, dass der verlagerbare Anlagebereich relativ zum im Wesentlichen restlichen Klemmkörper bzw. Einführabschnitt radial nach außen verlagerbar ist. In anderen Worten ist der verlagerbare Anlagebereich jeweils relativ zu den verbleibenden Anlagebereichen radial nach außen verlagerbar. Wenn alle drei Anlagebereiche verlagerbare Anlagebereiche sind, dann sind jeweils alle Anlagebereiche relativ zu den anderen Anlagebereichen radial nach außen verlagerbar, d.h. dass sich die drei verlagerbaren Anlagebereiche durch Einschrauben der jeweiligen Schraube in das jeweilige Gewindeloch radial nach außen aufspreizen. Der zumindest eine verlagerbare Anlagebereich ist insbesondere ausschließlich radial nach außen verlagerbar. In anderen Worten verläuft die Verlagerungsrichtung des zumindest einen verlagerbaren Anlagebereichs im Wesentlichen ausschließlich entlang einer Geraden, die senkrecht zur zentralen Längsachse bzw. Mittelachse der Kupplungsvorrichtung oder der damit verbundenen Rohrenden bzw. Rohre verläuft.

Die Anlagebereiche können relativ zum Gewindeloch spiegelsymmetrisch angeordnet sein. Insbesondere kann der Klemmkörper im Querschnitt quer zur Längsachse des Klemmkörpers spiegelsymmetrisch ausgebildet sein, wobei die Spiegelebene entlang der Längsachse des Klemmkörpers und entlang der Längsachse des Gewindelochs verläuft. Die Spiegelebene kann insbesondere auch entlang der Längsachse des Klemmkörpers und entlang der Verlagerungsrichtung des verlagerbaren Anlagebereichs verlaufen.

Vorzugsweise sind die jeweiligen Einführabschnitte durch die gegenüberliegende Anordnung des zumindest einen Anlagebereichs und durch die Verlagerbarkeit des zumindest einen Anlagebereichs durch Einschrauben der jeweiligen Schraube in das jeweilige Gewindeloch radial nach außen selbstzentrierend.

Vorzugsweise sind jeweils zwei der drei Anlagebereiche fixe Anlagebereiche. Die Lage der fixen Anlagebereiche relativ zum restlichen Klemmkörper ist im Wesentlichen unveränderlich, während die Lage des verlagerbaren Anlagebereichs relativ zum restlichen Klemmkörper gezielt verändert werden kann. Die zwei fixen Anlagebereiche eines Einführabschnitts können beidseitig um das Gewindeloch mit gleichen Abständen zu dem Gewindeloch angeordnet sein.

Vorzugsweise ist der Klemmkörper zumindest abschnittsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet.

Vorteilhafterweise lässt sich der Klemmkörper bzw. die Einführabschnitte davon durch die im Wesentlichen zylindrische Ausbildung einfach in die Rohrenden einführen. Zur weiteren Vereinfachung des Einführens können die Enden des Klemmkörpers in Längsrichtung, also die freien Enden der Einführabschnitte, eine Fase aufweisen bzw. Kegelstumpf-förmig ausgebildet sein. Der Außendurchmesser des Klemmkörpers kann zumindest abschnittsweise im Wesentlichen dem Innendurchmesser der zu verbindenden Rohrenden entsprechen. Hierdurch kann die Handhabung bzw. der Montageprozess noch weiter vereinfacht werden, da der Klemmkörper, auch ohne Verlagern des verlagerbaren Anlagebereichs mittels der Schraube, durch die Reibung der großflächig an der Rohr-Innenwand anliegenden Außenfläche des Klemmkörpers einen gewissen Halt erfährt.

Vorzugsweise weist der Klemmkörper zumindest abschnittsweise einen abgeflachten Mantelabschnitt auf, wobei die Gewindelöcher in dem abgeflachten Mantelabschnitt ausgebildet sind und die fixen Anlagebereiche durch Schulterabschnitte des abgeflachten Mantelabschnitts ausgebildet sind.

Vorteilhafterweise können durch das Vorsehen des abgeflachten Mantelabschnitts auf einfache Weise die fixen Anlagebereiche des ersten Einführabschnitts und des zweiten Einführabschnitts, insbesondere in einem Arbeitsgang, erzeugt werden.

Mit „abgeflachter Mantelabschnitt" ist ein Abschnitt der Mantelfläche bzw. Außenfläche des Klemmkörpers gemeint, welcher im Wesentlichen plan ist bzw. keine Krümmung aufweist. Der abgeflachte Mantelabschnitt kann sich über die im Wesentlichen gesamte Länge des Klemmkörpers erstrecken und kann beispielsweise auf einfache Weise durch Abfräsen eines Zylinderabschnitts von einem zylindrischen Vollmaterial erzeugt werden. Die Gewindelöcher können im Querschnitt mittig in dem abgeflachten Mantelabschnitt angeordnet werden.

Die Schulterabschnitte des abgeflachten Mantelabschnitts sind die Bereiche der Kanten des abgeflachten Mantelabschnitts, d.h. der Bereich, wo der Übergang von der gekrümmten Außenfläche zu der planen Außenfläche des Klemmkörpers stattfindet. Durch die Ausbildung der fixen Anlagebereiche als Schulterabschnitte des abgeflachten Mantelabschnitts können die Klemm- bzw. Spannkräfte auf Auflagerlinien konzentriert werden, welche sich in Längsrichtung des Klemmkörpers erstrecken.

Vorzugsweise weist der Klemmkörper eine sich in axialer Richtung erstreckende, im Wesentlichen zylindrische Ausnehmung auf, wobei die zylindrische Ausnehmung exzentrisch angeordnet ist, und der verlagerbare Anlagebereich durch einen Bereich des Klemmkörpers mit der geringsten Materialstärke ausgebildet ist.

Vorteilhafterweise kann durch das Vorsehen der exzentrischen, im Wesentlichen zylindrischen Ausnehmung in dem Klemmkörper auf einfache Weise ein Bereich erhöhter Verformbarkeit für den verlagerbaren Anlagebereich bereitgestellt werden. Zugleich kann gegenüberliegend ein Bereich mit hoher Materialstärke im Klemmkörper bereitgestellt werden, d.h. ein Bereich mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, was für die fixen Anlagebereiche und für das Gewindeloch vorteilhaft ist.

Die im Wesentlichen zylindrische Ausnehmung im Klemmkörper ist vorzugsweise eine Zylinderbohrung. Exzentrisch angeordnet bedeutet, dass die zentrale Längsachse der Ausnehmung zu der zentralen Längsachse des Klemmkörpers versetzt, aber parallel dazu, angeordnet ist. Vorzugsweise sind zwei Schlitze in dem Klemmkörper ausgebildet, um einen Steg in dem Klemmkörper auszubilden, wobei die verlagerbaren Anlagebereiche auf dem Steg angeordnet sind. Vorteilhafterweise kann durch das Vorsehen des Stegs mittels der zwei Schlitze in dem Klemmkörper in einfacher Weise ein Bereich erhöhter Verformbarkeit, insbesondere elastischer Verformbarkeit, für den verlagerbaren Anlagebereich bereitgestellt werden. Das heißt, dass der verlagerbare Anlagebereich mit geringer Beeinflussung des restlichen Klemmkörpers leicht radial nach außen verlagerbar ist.

Es kann ein einziger Steg für beide verlagerbaren Anlagebereiche bereitgestellt werden, wobei die zwei Schlitze in Längsrichtung bzw. Axialrichtung des Klemmkörpers verlaufen können und der Steg an beiden Enden in Längsrichtung mit dem Klemmkörper verbunden sein kann. Die zwei Schlitze können auch einseitig offen sein, so dass der Steg ein freies axiales Ende aufweist, wodurch die elastische Verlagerbarkeit des Stegs und somit des verlagerbaren Anlagebereichs erhöht wird. Durch die geringere plastische Verformung bei der Montage wird die Demontage vereinfacht. Die zwei Schlitze können sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Der Steg ist derart ausgebildet, dass die axialen Stirnflächen der Gewindebolzen der Schrauben an der radialen Innenfläche des Steges angreifen können, um den Steg radial nach außen zu verlagern.

Vorzugsweise sind zwei einseitig mit dem Klemmkörper verbundene Stege in dem Klemmkörper ausgebildet, wobei jeweils ein verlagerbarer Anlagebereich auf jeweils einem der Stege angeordnet ist.

Vorteilhafterweise wird dadurch, dass jeweils ein verlagerbarer Anlagebereich auf jeweils einem Steg angeordnet ist, erreicht werden, dass die Verlagerungen der jeweiligen verlagerbaren Anlagebereiche voneinander entkoppelt sind. Anders als bei einem einzigen Steg, auf dem beide verlagerbaren Anlagebereiche angeordnet sind, hat bei separaten Stegen das Verlagern eines verlagerbaren Anlagebereichs keine Auswirkung auf den verlagerbaren Anlagebereich des anderen Einführabschnitts. Hierdurch wird eine präzisere und einfachere Montage ermöglicht. Ferner wird durch die getrennte Ausbildung der einseitig mit dem Klemmkörper verbundenen Stege die elastische Verlagerbarkeit der Stege und somit der verlagerbaren Anlagebereiche erhöht, so dass durch die geringere plastische Verformung der Stege bei der Montage die Demontage vereinfacht wird.

Die einseitig mit dem Klemmkörper verbundenen Stege sind insbesondere als Federzungen ausgebildet bzw. federzungenartig ausgebildet. Die einseitig mit dem Klemmkörper verbundenen Stege sind derart ausgebildet, dass jeweils die axiale Stirnfläche des Gewindebolzens einer Schraube an der radialen Innenfläche des Steges angreifen können, um den Steg radial nach außen zu verlagern. Die freien Enden der Stege können in axialer Richtung nach außen oder nach innen gerichtet sein. Die einseitig verbundenen Stege können beispielsweise durch U-förmige Schlitze im Klemmkörper ausgebildet werden. Auf besonders einfache Weise können die einseitig verbundenen Stege ausgebildet werden, indem der vorstehend beschriebene, beidseitig mit dem Klemmkörper verbundene einzelne Steg mittels eines zusätzlichen dritten Schlitzes, der quer zu den zwei vorstehend beschriebenen axialen Schlitzen verläuft, in zwei einseitig verbundene Stege aufgeteilt wird. Vorzugsweise weisen die Einführabschnitte jeweils drei elastisch verlagerbare Klauen auf, wobei die radialen Außenflächen der Klauen die drei Anlagebereiche ausbilden, und wobei das Gewindeloch jeweils in einer der Klauen ausgebildet ist.

Die Klauen können durch drei Schlitze, welche sich einerseits in Längsrichtung des Klemmkörpers und andererseits in Radialrichtung des Klemmkörpers erstrecken, und einer zentralen Bohrung, die sich in Längsrichtung des Klemmkörpers erstreckt, ausgebildet sein. Die drei Klauen können im Wesentlichen gleich ausgebildet sein.

Vorzugsweise sind die drei Klauen durch Einschrauben der jeweiligen Schraube in das jeweilige Gewindeloch radial nach außen verlagerbar.

In anderen Worten spreizen sich die drei Klauen beim Einschrauben der jeweiligen Schraube radial nach außen.

Vorzugsweise weist die Kupplungsvorrichtung weiter zumindest eine Passscheibe auf, welche vor dem Verbinden der Rohrenden auf den Klemmkörper lösbar anordenbar ist, um einen Abstand zwischen den Rohrenden im verbundenen Zustand zu überbrücken.

Vorteilhafterweise kann durch das Vorsehen der Passscheibe auf einfache Weise ein lücken- bzw. abstandsloses Verbinden der Rohrenden sichergestellt werden, auch wenn ein unvermeidbarer Abstand zwischen den zu verbindenden Rohrenden vorhanden ist. Hierdurch kann beim Einsatz in Transportanlagen oder Sortieranlagen die Laufruhe der Transportschlitten verbessert werden. Ferner kann die Lebensdauer der Schienen und der Transportschlittenrollen verbessert werden. Die Passscheibe ist im Wesentlichen wie ein Rohrabschnitt ausgebildet und weist vorzugsweise im Wesentlichen denselben Außendurchmesser und Innendurchmesser auf wie die zu verbindenden Rohrenden bzw. Rohre. Bei der Montage wird die Passscheibe zwischen den zu verbindenden Rohrenden eingeklemmt. Die Passscheibe kann in verschiedenen axialen Längen bereitgestellt werden, wie beispielsweise 0,5 mm, 1 mm, 3 mm, 5 mm und/oder 10 mm. So können jegliche Abstände zwischen den Rohrenden überbrückt werden, insbesondere durch Kombination der verschiedenen Passscheiben.

Vorzugsweise weist der Klemmkörper zwischen dem ersten Einführabschnitt und dem zweiten Einführabschnitt einen radial nach außen vorstehenden, umlaufenden Passvorsprung auf, um einen Abstand zwischen den Rohrenden im verbundenen Zustand zu überbrücken.

Vorteilhafterweise kann durch das Vorsehen des Passvorsprungs auf einfache Weise ein lücken- bzw. abstandsloses Verbinden der Rohrenden sichergestellt werden, auch wenn ein unvermeidbarer Abstand zwischen den zu verbindenden Rohrenden vorhanden ist. Hierdurch kann beim Einsatz in Transportanlagen oder Sortieranlägen die Laufruhe der Transportschlitten verbessert werden. Ferner kann die Lebensdauer der Schienen und der Transportschlittenrollen verbessert werden. Ferner kann der Passvorsprung bei der Montage als Anschlag für die Rohrenden dienen, was die Montage vereinfacht.

Der Passvorsprung kann als Abschnitt des Klemmkörpers mit vergrößertem Außendurchmesser ausgebildet sein, wobei der Außendurchmesser des Klemmkörpers im Bereich des Passvorsprungs im Wesentlichen dem Außendurchmesser der zu verbindenden Rohrenden bzw. Rohre entsprechen kann. Je nach Abstand der zu verbindenden Rohrenden kann die axiale Längenerstreckung des Passvorsprungs varriert werden, wie beispielsweise 1 mm, 3 mm oder 5 mm. Für verschiedene Abstände zwischen den Rohrenden können also verschiedene Klemmkörper vorgesehen werden. Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum lösbaren Verbinden von zwei Rohrenden bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: Ausbilden jeweils einer Montageausnehmung an einem ersten Rohrende und an einem zweiten Rohrende; Bereitstellen einer vorstehend beschriebenen Kupplungsvorrichtung; zumindest teilweises Einführen des ersten Einführabschnitts des Klemmkörpers in das erste Rohrende; zumindest teilweises Einführen des zweiten Einführabschnitts des Klemmkörpers in das zweite Rohrende; Ausrichten der Rohrenden und des Klemmkörpers derart, dass die Gewindelöcher jeweils durch die Montageausnehmungen an den Rohrenden freigelegt sind; Einschrauben der Schrauben in die Gewindelöcher, so dass die jeweiligen drei Anlagebereiche gegen die Rohr-Innenwand des jeweiligen Rohrendes gepresst werden.

Die Montageausnehmung dient dazu, das Einschrauben der Schraube in das entsprechende Gewindeloch zu ermöglichen. Die Form der Montageausnehmung ist nicht besonders beschränkt. Die Montageausnehmung sollte jedoch groß genug sein, dass der Schraubenkopf der Schraube, vorzugsweise mit etwas Spiel, in der Montageausnehmung anordenbar ist. Die Montageausnehmung kann als länglicher Montageschlitz ausgebildet sein, welcher sich in Längsrichtung des Rohrendes bzw. des Rohres erstreckt, um eine Längsverschiebbarkeit der Kupplungsvorrichtung in dem Rohrende zu ermöglichen. Die Montageausnehmung kann zum offenen Rohrende hin offen sein. Bevorzugt ist jedoch, dass die Montageausnehmung als zylindrische Bohrung ausgeführt wird, welche von der Endkante des Rohrendes um einen gewissen Betrag, beispielsweise etwa 10 mm bis etwa 20 mm, beabstandet ist. Die zylindrische Bohrung kann beispielsweise einen etwa 20% bis etwa 50% größeren Durchmesser aufweisen als der Durchmesser des Schraubenkopfes der Schraube. Hierdurch wird eine Verschiebbarkeit der Kupplungsvorrichtung in dem Rohrende, insbesondere in Längsrichtung, ermöglicht. Vorzugsweise weisen die Schrauben ein innenliegendes Antriebsprofil auf, um die Zugänglichkeit des Werkzeugs zu gewährleisten.

Das Ausrichten der Rohrenden und des Klemmkörpers kann ein relatives Verdrehen sowie Längsverschieben der Rohrenden und des Klemmkörpers zueinander umfassen. Vorzugsweise liegen die Stirnflächen der Rohrenden im ausgerichteten Zustand aneinander an, oder klemmen eine oder mehrere Passscheiben und/oder einen Passvorsprung dazwischen ein.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter einen Schritt des Anordnens einer Passscheibe auf dem Klemmkörper, um einen Abstand zwischen den Rohrenden zu überbrücken.

Das vorstehend zu der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung Erläuterte gilt entsprechend auch für das erfindungsgemäße Verfahren.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Rohrsystem bereitgestellt, aufweisend: ein erstes Rohr; ein zweites Rohr; und eine vorstehend beschriebene Kupplungsvorrichtung; wobei ein erstes Rohrende des ersten Rohrs und ein zweites Rohrende des zweiten Rohrs jeweils eine Montageausnehmung aufweisen, und wobei das erste Rohrende mit dem zweiten Rohrende mittels der Kupplungsvorrichtung verbunden sind. Vorzugsweise weisen die Montageausnehmungen jeweils einen größeren Durchmesser auf als ein Durchmesser von einem Schraubenkopf der Schrauben, um einen Abstand zwischen den Rohrenden zu überbrücken. Das vorstehend zu der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren Erläuterte gilt entsprechend auch für das erfindungsgemäße Rohrsystem.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, und dass einzelne Merkmale der Ausführungsformen im Rahmen der beiliegenden Ansprüche frei zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können. Es zeigen:

Fig. 1 : einen Klemmkörper einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer ersten

Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 2: den Klemmkörper aus Fig. 1 in einer Seitenansicht;

Fig. 3: den Klemmkörper aus Fig. 1 in einer Ansicht von oben;

Fig. 4: den Klemmkörper aus Fig. 1 in einer Ansicht von unten;

Fig. 5: die Kupplungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform im montierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 6: die Kupplungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform im montierten Zustand in einer Schnittansicht;

Fig. 7: einen Klemmkörper einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer zweiten

Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 8: den Klemmkörper aus Fig. 7 in einer Ansicht von unten;

Fig. 9: einen Klemmkörper einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer dritten

Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 10: den Klemmkörper aus Fig. 9 in einer Ansicht von unten;

Fig. 11: einen Klemmkörper einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;

Fig. 12: den Klemmkörper aus Fig. 11 in einer Ansicht von vorne;

Fig. 13: einen Klemmkörper einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer fünften

Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht; und

Fig. 14: die Kupplungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform in einer

Ansicht von vorne.

Figuren 1 bis 4 zeigen einen Klemmkörper 2 einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform in verschiedenen Ansichten, Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 2 in einer Seitenansicht, Fig. 3 in einer Ansicht von oben und Fig. 4 in einer Ansicht von unten. Da die Orientierung des Klemmkörpers 2 bzw. der Kupplungsvorrichtung im Raum nicht festgelegt ist, ist die Zuordnung „Seite",„oben" und„unten" willkürlich gewählt und dient lediglich der Unterscheidung der Ansichten.

Der Klemmkörper 2 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei die Enden des Klemmkörpers 2 zum leichteren Einführen in die Rohrenden abgefast sind, beispielsweise in einem Winkel von 15°. Der Klemmkörper 2 weist einen ersten Einführabschnitt 4 und einen zweiten Einführabschnitt 6 auf, wobei die Zuordnung „erste" und „zweite" willkürlich gewählt ist und lediglich der Unterscheidung der Einführabschnitte dient. Der erste Einführabschnitt 4 schließt sich nahtlos an den zweiten Einführabschnitt 6 an. Zwischen dem ersten Einführabschnitt 4 und dem zweiten Einführabschnitt 6 kann jedoch auch ein Zwischenabschnitt zum Anordnen von Passscheiben (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen dem ersten Einführabschnitt 4 und dem zweiten Einführabschnitt 6 ein umlaufender Passvorsprung (nicht gezeigt) ausgebildet sein. Der Klemmkörper 2 kann aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise aus Edelstahl, Aluminium oder Zink hergestellt sein. Der Klemmkörper 2 kann beispielsweise spanend, durch Stahlguss, Aluminium Druckguss oder Zink-Druckguss hergestellt werden.

Der Klemmkörper 2 weist zwei Gewindelöcher 8 auf, welche jeweils in dem ersten Einführabschnitt 4 und dem zweiten Einführabschnitt 6 ausgebildet sind. Die Gewindelöcher können beispielsweise M8 Gewindebohrungen sein. Die Längsachsen der Gewindelöcher können jeweils etwa 15 mm bis etwa 35 mm von der freien Endkante der jeweiligen Einführabschnitte 4, 6 beabstandet angeordnet sein. Der Klemmkörper 2 kann eine axiale Länge von etwa 60 mm bis etwa 120 mm und einen Durchmesser im zylindrischen Bereich von etwa 30 mm bis etwa 60 mm aufweisen.

Der Klemmkörper 2 weist einen abgeflachten Mantelabschnitt 10 auf, wobei die Gewindelöcher 8 in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Klemmkörpers 2 mittig in dem abgeflachten Mantelabschnitt 10 angeordnet sind. Der abgeflachte Mantelabschnitt 10 kann durch Abfräsen oder Absägen eines Zylinderabschnitts von dem Klemmkörper 2 erzeugt werden, oder auch durch nicht spanende Fertigungsverfahren, wie z.B. Gießen. Auch die Verwendung eines Strangpressprofils ist möglich, das endbearbeitet wird. Die Endbearbeitung kann insbesondere das Erzeugen der Fase, der Gewindelöcher und der Schlitze beinhalten. Die Schultern bzw. Schulterabschnitte des abgeflachten Mantelabschnitts 10 bilden die vorbestimmten fixen Anlagebereiche 12 des ersten und des zweiten Einführabschnitts 4, 6. Der Klemmkörper 2 weist ferner eine exzentrisch angeordnete, zylindrische Ausnehmung 14 auf, welche sich in Längsrichtung des Klemmkörpers 2 erstreckt. Die zylindrische Ausnehmung 14 kann beispielsweise durch Bohren erzeugt werden, oder auch durch nicht spanende Fertigungsverfahren, wie z.B. Gießen oder Strangpressen. Die Längsachse der zylindrischen Ausnehmung 14 ist von der Längsachse des Klemmkörpers 2 in einer Richtung weg von dem abgeflachten Mantelabschnitt 10, den Gewindelöchern 8 und den fixen Anlagebereichen 12 versetzt, beispielsweise um etwa 4 mm bis etwa 10 mm. Durch die exzentrische Anordnung der zylindrischen Ausnehmung 14 wird auf einer Seite des Klemmkörpers 2, welche dem abgeflachten Mantelabschnitt 10, den Gewindelöchern 8 und den fixen Anlagebereichen 12 gegenüberliegt, ein Bereich mit geringer Materialstärke erzeugt, während eine hinreichend große Materialstärke für die Gewindelöcher 8 und die fixen Anlagebereiche 12 belassen wird. In dem Klemmkörper 2 sind des Weiteren zwei Schlitze 16 ausgebildet, welche durch Sägen oder Fräsen erzeugt werden können, oder auch durch nicht spanende Fertigungsverfahren, wie z.B. Gießen. Die zwei Schlitze 16 formen in Kombination mit der zylindrischen Ausnehmung 14 einen elastisch verformbaren Steg 18 in dem Klemmkörper 2. Die Außenfläche des Stegs 18, die durch eine in die Gewindelöcher 8 eingeschraubte Schraube radial nach außen verlagerbar ist, stellt den verlagerbaren Anlagebereich 20 dar. Die Schlitze 16 können eine Breite von etwa 1 mm bis etwa 3 mm aufweisen und etwa 5 mm bis etwa 15 mm voneinander beabstandet ausgebildet sein.

Fig. 5 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform im montierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht. Genauer gesagt, ist in dem in Fig. 5 gezeigten Zustand lediglich einer der Einführabschnitte in dem Rohrende 3 montiert. Zur Montage der Kupplungsvorrichtung 1 wird der entsprechende Einführabschnitt in das Rohrende 3 eingeführt und so zum Rohrende 3 ausgerichtet, dass das Gewindeloch 8 durch die Montageausnehmung 22 freigelegt ist. Dann wird die Schraube 24, beispielsweise eine Innensechskant-Schraube, in das Gewindeloch 8 so weit eingeschraubt, bis der Steg 18 und somit der verlagerbare Anlagebereich 20 durch die Schraube radial nach außen verlagert wird und der Einführabschnitt in dem Rohrende 3 festgeklemmt wird.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 1 im montierten Zustand, wobei die Schnittebene quer zur Längsachse des Klemmkörpers 2 und entlang der Längsachse der Gewindelochs 8 bzw. der Schraube 24 verläuft. Beim Einschrauben der Schraube 24 in das Gewindeloch 8 stößt die Stirnfläche 28 des Gewindebolzens 26 der Schraube 24 an eine Innenfläche des Klemmkörpers 2 im Bereich des verlagerbaren Anlagebereichs 20 an, und presst den yerlagerbaren Anlagebereich 20 gegen die Rohr-Innenwand 30 des Rohrendes 3. Hierbei wird eine Kraft von dem verlagerbaren Anlagebereich 20 auf die Rohr-Innenwand 30 ausgeübt, wie mit dem Pfeil in der Fig. 6 angedeutet ist. Andererseits stützt sich der Klemmkörper 2 in den fixen Anlagebereichen 12 an der Rohr-Innenwand 30 ab, wie ebenfalls in der Fig. 6 durch die Pfeile angedeutet ist. Durch das Verlagern des verlagerbaren Anlagebereichs 20 relativ zu den fixen Anlagebereichen 12 wird also im Querschnitt eine 3-Punkt-Lagerung des Klemmkörpers 2 im Rohrende 3 erzeugt, welche selbstzentrierend auf die Kupplungsvorrichtung 1 wirkt. Räumlich betrachtet erstrecken sich die Anlagebereiche in einem Bereich um die Schraube 24 herum im Wesentlichen linear in Längsrichtung des Klemmkörpers 2, weshalb auch von einer 3-Linien-Lagerung des Klemmkörpers 2 bzw. der Kupplungsvorrichtung 1 im Rohrende 3 gesprochen werden kann. Die Figuren 7 und 8 zeigen einen Klemmkörper 2 einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der Unterschied zur ersten Ausführungsform liegt darin, dass ein zusätzlicher dritter Schlitz 7 in dem Klemmkörper 2 ausgebildet ist. Der dritte Schlitz 17 verläuft quer zu den zwei axial verlaufenden Schlitzen 16 und verbindet diese, wodurch ein im Wesentlichen H-förmiger Schlitz ausgebildet wird. Hierdurch werden zwei getrennte, einseitig mit dem Klemmkörper 2 verbundene elastisch verformbare Stege 18 in dem Klemmkörper 2 ausgebildet. Der dritte Schlitz 17 ist in Axialrichtung mittig im Klemmkörper 2 ausgebildet, um zwei Stege 18 mit etwa der gleichen Länge auszubilden. Zum Verlagern des verlagerbaren Anlagebereichs der Stege können die Stirnflächen der Gewindebolzen der Schrauben beispielsweise in einem mittleren Bereich in axialer Richtung des jeweiligen Steges angreifen, oder in einem Bereich des freien Endes des jeweiligen Steges.

Die Figuren 9 und 10 zeigen einen Klemmkörper 2 einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform. Der Unterschied zur ersten Ausführungsform liegt darin, dass die zwei axialen Schlitze 16 zum Ausbilden des Steges 18 einseitig offen sind. Dadurch ist der Steg 18 lediglich an einem axialen Ende davon mit dem Klemmkörper 2 verbunden, und das andere axiale Ende ist ein freies Ende. Beide verlagerbaren Anlagebereiche 20 sind auf demselben Steg 18 angeordnet. Die dritte Ausführungsform stellt eine besonders einfache und somit kostengünstige Variante dar, um die elastische Verlagerbarkeit der verlagerbaren Anlagebereiche zu erhöhen. Die Figuren 11 und 12 zeigen einen Klemmkörper 2 einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform. Anders als bei der ersten bis dritten Ausführungsform ist bei der vierten Ausführungsform der Klemmkörper 2 nicht zylindrisch, sondern im Querschnitt quer zur Axialrichtung im Wesentlichen Y-förmig ausgebildet und ist insbesondere zur Herstellung in größeren Stückzahlen im Aluminium-Druckguss geeignet. Die freien radialen Enden des Klemmkörpers 2 stellen die zwei fixen Anlagebereiche 12 und den verlagerbaren Anlagebereich 20 dar, wobei der verlagerbare Anlagebereich 20 gegenüberliegend zu den zwei fixen Anlagebereichen 12 und äquidistant zu den zwei fixen Anlagebereichen 12 angeordnet ist. In axialer Richtung mittig weist der Klemmkörper 2 einen Anbindungszapfen 38 auf, welcher sich im Wesentlichen in radialer Richtung von dem Klemmkörper 2 erstreckt. Von dem radialen Endabschnitt des Anbindungszapfens 38 erstrecken sich zwei einseitig mit dem Klemmkörper 2 verbundene Stege 18 in entgegengesetzten axialen Richtungen. Die zwei Stege 18 sind über den Anbindungszapfen 38 mit dem Klemmkörper 2 verbunden. Die einseitige, federzungenartige Anbindung ermöglicht eine erhöhte elastische Verlagerbarkeit der Stege bzw. der verlagerbaren Anlagebereiche 20. Jeweils ein verlagerbarer Anlagebereich 20 ist auf einem der Stege 18 angeordnet. Insbesondere sind die Öffnungen der Gewindelöcher 8 jeweils einer radialen Innenfläche eines Steges 18 zugewandt, so dass durch Einschrauben einer Schraube in das Gewindeloch 8 der jeweilige Steg 18 durch die Stirnfläche des Gewindebolzens der Schraube radial nach außen verlagert werden kann. Fig. 13 zeigt einen Klemmkörper 2 einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist der Klemmkörper 2 der zweiten Ausführungsform keinen abgeflachten Mantelabschnitt auf. Stattdessen weisen die Einführabschnitte 4, 6 jeweils drei Klauen 32 auf, welche sich von einem zentralen Abschnitt des Klemmkörpers 2 in Längsrichtung erstrecken. Die Klauen werden durch drei Klauenschlitze 34, welche sich einerseits in Längsrichtung des Klemmkörpers und andererseits in Radialrichtung des Klemmkörpers erstrecken, und einer zentralen Bohrung 36, die sich in Längsrichtung des Klemmkörpers 2 erstreckt, ausgebildet. Die Klauenschlitze 34 sind in gleichmäßigen Abständen von etwa 120° zur Längsachse des Klemmkörpers 2 ausgebildet. Die Klauen 32 sind derart ausgebildet, dass sie in radialer Richtung elastisch verlagerbar sind. Die radialen Außenflächen der Klauen 32 stellen jeweils verlagerbare Anlagebereiche 20 dar. In jeweils einer der Klauen 32 ist im Querschnitt mittig das Gewindeloch 8 ausgebildet, welches sich in radialer Richtung durch diese Klaue 32 erstreckt. Fig. 14 zeigt die Kupplungsvorrichtung 1 gemäß der fünften Ausführungsform in einer Ansicht von vorne, wobei mit„vorne"„in Längsrichtung vorne" gemeint ist.

Bei der zweiten Ausführungsform ist die Schraube 24 als Gewindebolzen 26 mit Innensechskantprofil ausgebildet, und weist keinen abgestuften Schraubenkopf auf. Wenn die Schraube 24 ist in das Gewindeloch 8 eingeschraubt wird, dringt die Stirnfläche 28 des Gewindebolzens 26 in den Klauenschlitz 34 zwischen den zwei Klauen 32 ein, welche der Klaue 32 mit dem Gewindeloch 8 gegenüberliegend sind, und drückt diese zwei Klauen 32 auseinander. Zugleich stützt sich die Schraube 24 an den Innenflächen bzw. -kanten der beiden Klauen 32 ab, wie durch die Pfeile in der Fig. 8 angedeutet. Zur besseren Kraftübertragung bzw. zur Senkung der Flächenpressung ist die Stirnfläche 28 des Gewindebolzens 26 konisch ausgebildet und die Innenflächen der zwei Klauen 32 weisen in dem Auflagebereich der Stirnfläche 28 eine entsprechend ausgeformte Auflagefläche auf. Durch Einschrauben der Schraube 24 in das Gewindeloch 8 werden so die Klauen 32, und somit die verlagerbaren Anlagebereiche 20, jeweils radial nach außen gespreizt, wodurch im Querschnitt eine 3-Punkt-Lagerung bzw. 3-Bereich-Lagerung des Klemmkörpers 2 im Rohrende erzeugt werden kann, wie durch die Pfeile in Fig. 8 angedeutet. Diese 3-Punkt-Lagerung wirkt selbstzentrierend auf die Kupplungsvorrichtung 1. Bei der das Gewindeloch 8 aufweisenden Klaue 32 ist der verlagerbare Anlagebereich 20 um das Gewindeloch 8 herum ausgebildet. Bezugszeichenliste

Kupplungsvorrichtung

Klemmkörper

Rohrende

erster Einführabschnitt

zweiter Einführabschnitt

Gewindeloch

abgeflachter Mantelabschnitt fixer Anlagebereich

zylindrische Ausnehmung

Schlitz

dritter Schlitz

Steg

verlagerbarer Anlagebereich

Montageausnehmung

Schraube

Gewindebolzen

Stirnfläche des Gewindebolzens

Rohr-Innenwand

Klaue

Klauenschlitz

zentrale Bohrung

Anbindungszapfen