DE102011107231A1

DE102011107231A1 - Spanneinrichtung, insbesondere für Schläuche

Info

Publication number: DE102011107231A1
Application number: DE201110107231
Authority: DE
Inventors: Helmut Sassnowski
Original assignee: Rerucha Raimund
Current assignee: Rerucha Raimund
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2013-01-17
Also published as: WO2013007379A1

Abstract

Die Spanneinrichtung hat wenigstens ein Spannelement, das aus einer Ausgangslage in eine Spannlage verstellt werden kann. Dem Spannelement ist wenigstens ein Vorspannelement vorgeschaltet, das mit dem Spannelement verbunden ist und in einem Gehäuse einen Druckraum begrenzt. In ihm wird durch eine chemische Reaktion wenigstens zweier Komponenten ein Druckmedium erzeugt, durch das das Vorspannelement in Spannrichtung verschoben wird. Das Spannelement wird dadurch aus der Ausgangslage in die Spannlage verschoben. Das Vorspannelement sorgt dafür, dass das Spannelement nachgestellt werden kann, falls die von ihm erzeugte Spannung nachlassen sollte.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung, insbesondere für Schläuche, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es sind Spanneinrichtungen in Form von Spannschellen bekannt, mit denen Schläuche auf Rohren befestigt werden. Das Spannband wird mit Hilfe einer Spannschraube zusammengezogen, um den Schlauch auf dem Rohr zu befestigen. Zum Betätigen der Spannschraube ist ein Werkzeug erforderlich, was die Handhabung der Spanneinrichtung erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Spanneinrichtung so auszubilden, dass mir ihr in einfacher Weise und ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges das Spannelement aus einer Ausgangs- in eine Spannlage verstellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Spanneinrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung ist dem Spannelement wenigstens ein Vorspannelement vorgeschaltet. Es ist mit dem Spannelement gekoppelt und begrenzt in einem Gehäuse einen Druckraum, in dem durch eine chemische Reaktion wenigstens zweier Komponenten ein Druckmedium erzeugt wird. Dieses Druckmedium wirkt auf das Vorspannelement und verschiebt es in Spannrichtung. Das Spannelement wird dadurch aus der Ausgangslage in die Spannlage verschoben. Für die Verstellung des Spannelementes ist kein Werkzeug erforderlich, wodurch sich eine einfache und problemlose Handhabung der Spanneinrichtung ergibt.
Die chemische Reaktion, die im Druckraum stattfindet, erzeugt das Druckmedium, das vorzugsweise ein gasförmiges Treibmedium ist. Ein solches gasförmiges Treibmedium kann CO₂, O₂, H₂, C₂H₂ u. dgl. sein. Zur Erzeugung von CO₂ können beispielsweise Carbonate eingesetzt werden, die mit Mineralsäure reagieren. Bei O₂ als Treibmittel können beispielsweise H₂O₂ und Manganverbindungen, wie MnO₂ oder KMnO₄ eingesetzt werden.
H₂ als Treibmittel kann dadurch erzeugt werden, dass Hydride mit Wasser oder unedle Metalle mit Mineralsäuren zur Reaktion gebracht werden.
Um C₂H₂ zu erzeugen, kann beispielsweise CaC₂ mit H₂O₂ zusammengeführt werden.
Es ist auch möglich, eine Gaserzeugung durch die Reaktion eines Isocyanates mit Wasser hervorzurufen.
Diese Beispiele zur Erzeugung des Druckmediums sind nicht abschließend zu verstehen. Es können durchaus andere chemische Komponenten eingesetzt werden, um ein geeignetes Druckmedium durch eine chemische Reaktion zu erzeugen.
Das Vorspannelement sorgt dafür, dass das Spannelement nachgestellt werden kann, falls die von ihm erzeugte Spannung nachlassen sollte. Dadurch ist gewährleistet, dass die Spannkraft nicht nachlässt, so dass die erfindungsgemäße Spanneinrichtung über ihre Einsatzdauer hinweg die geforderte Spannung aufrechterhält.
Vorteilhaft ist das Spannelement ein Spannkolben, der im Gehäuse verschiebbar gelagert ist. Auch das Vorspannelement ist vorteilhaft als Druckkolben ausgebildet.
Das Vorspannelement kann so ausgebildet sein, dass es beim Verschieben in Spannrichtung auf das Spannelement eine Vorspannkraft ausübt, die dazu herangezogen werden kann, eine nachlassende Spannkraft auszugleichen.
Von Vorteil ist es, wenn das Vorspannelement über wenigstens ein Federelement mit dem Spannelement verbunden ist. Dieses Federelement wird beim Verschieben des Vorspannelements in Spannrichtung vorgespannt. Sollte die Spannkraft nachlassen, dann wird das Spannelement durch das vorgespannte Federelement so weit verschoben, dass es wieder die erforderliche Spannkraft erzeugt.
Das Federelement kann einstückig mit dem Vorspannelement oder auch mit dem Spannelement ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Federelement ein gesondertes Bauteil ist, das zwischen das Spannelement und das Vorspannelement eingesetzt wird. Dann können das Spannelement und das Vorspannelement durch konstruktiv einfache Bauteile gebildet sein.
Das Federelement ist vorteilhaft eine Druckfeder, insbesondere eine Schraubendruckfeder, die in der Spannlage des Spannelementes vorgespannt ist. Die erzeugte Vorspannkraft wirkt auf das Spannelement und sorgt dafür, dass bei nachlassender Spannkraft das Spannelement nachgestellt wird.
Das Vorspannelement ist in seiner jeweiligen verschobenen Lage vorteilhaft gegen Zurückschieben gesichert. Dadurch wird verhindert, dass das Vorspannelement unbeabsichtigt wieder zurückgeschoben wird. Erfolgt die chemische Reaktion im Druckraum, dann wird durch das Druckmedium das Vorspannelement in Spannrichtung verschoben. Infolge der Sicherung gegen Zurückschieben verbleibt das Vorspannelement in der jeweils verschobenen Lage und stützt dadurch das Federelement zuverlässig ab.
Damit eine einfache Sicherung des Vorspannelementes gegen Zurückschieben erreicht werden kann, ist das Vorspannelement vorteilhaft mit wenigstens einem Sperrteil versehen, das mit wenigstens einer gehäuseseitigen Verzahnung zusammenwirkt.
Das Sperrteil Ist vorteilhaft so ausgebildet, dass es beim Verschieben des Vorspannelementes in Spannrichtung über die Zähne der Verzahnung ratscht, jedoch in umgekehrter Richtung in Eingriff mit der Verzahnung kommt. Damit lässt sich das Vorspannelement zuverlässig in Spannrichtung verschieben, ist jedoch gegen Verschieben entgegen Spannrichtung durch den Formschlusseingriff gesichert.
Die zur chemischen Reaktion erforderliche wenigstens eine Komponente ist vorteilhaft in wenigstens einem Behältnis untergebracht, das sich im Druckraum befindet. Das Behältnis nimmt insbesondere diejenige Komponente auf, die empfindlich gegen äußere Einflüsse, wie Feuchtigkeit, Sauerstoff u. dgl., ist.
Damit diese Komponente einfach freigesetzt werden kann, ist am Gehäuse wenigstens ein Auslöser vorgesehen, mit dem das Behältnis geöffnet werden kann. Der Auslöser ist vorteilhaft so ausgebildet, dass er das Behältnis zerstört, so dass die darin befindliche Komponente freigesetzt wird. Sie kann dann mit einer weiteren, im Druckraum befindlichen Komponente reagieren und auf diese Weise das Druckmedium erzeugen.
Ein einfaches Öffnen des Behältnisses ist möglich, wenn der Auslöser verschiebbar am Gehäuse angeordnet ist.
Damit eine gleichmäßige Spannkraft aufgebracht werden kann, ist es von Vorteil, wenn die Spanneinrichtung im Wesentlichen derart symmetrisch ausgebildet ist, dass sie zwei gegensinnig verschiebbare Spannelemente aufweist, denen jeweils ein Vorspannelement vorgeschaltet ist. In diesem Falle ist es von Vorteil, wenn das Spannelement und das Vorspannelement jeweils durch wenigstens ein Federelement gekoppelt sind.
Bei einer solchen symmetrischen Ausbildung hat die Spanneinrichtung vorteilhaft zwei voneinander getrennte Druckräume, in denen jeweils wenigstens ein Behältnis für wenigstens eine Komponente untergebracht ist. In diesem Falle ist es von Vorteil, wenn der Auslöser so ausgebildet ist, dass mit ihm beide Behältnisse geöffnet werden können.
Das Spannelement ist mit einem Anschluss für ein Ende wenigstens eines Spannringes versehen.
Vorteilhaft ist das entsprechende Ende des Spannringes als Dehnausgleichsabschnitt ausgebildet. Durch ihn können Durchmesservergrößerungen des Schlauches, wie sie beispielsweise beim Erwärmen des Schlauches auftreten, durch elastische Verformung aufgefangen werden. Die Erwärmung des Schlauches tritt beispielsweise dann auf, wenn durch ihn ein Medium mit höherer Temperatur strömt, wie es beispielsweise bei Kühlwasserschläuchen in Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen der Fall ist. Da der Spannring infolge des Dehnausgleichsabschnittes die Durchmesservergrößerungen des Schlauches durch elastische Verformung mitmachen kann, wird eine Beschädigung des Schlauches vermieden. Kühlt der Schlauch wieder ab und verringert sich dessen Durchmesser, dann kehrt auch der Dehnausgleichsabschnitt in seine Ausgangsform zurück.
Die Enden des Spannringes sind vorteilhaft ringförmig und elastisch aufweitbar ausgebildet. Mit den ringförmigen Enden lässt sich der Spannring einfach mit der Spanneinrichtung verbinden. Die Herstellung der Ringenden ist in einfacher Weise möglich.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
1 in perspektivischer und teilweise geschnittener Darstellung eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung in einer Ausgangslage,
2 die erfindungsgemäße Spanneinrichtung gemäß 1 im Schnitt,
3 die erfindungsgemäße Spanneinrichtung in explosiver Darstellung,
4 die erfindungsgemäße Spanneinrichtung, die auf einem Schlauch angeordnet ist,
5 die erfindungsgemäße Spanneinrichtung in einer Darstellung entsprechend 1 in Spannstellung.
Die Spanneinrichtung dient dazu, Schläuche auf Anschlussstutzen u. dgl. durch Klemmkraft zu befestigen. Hierzu dient wenigstens ein Spannring 1. Vorteilhaft hat die Spanneinrichtung zwei Spannringe 1, die spiegelbildlich zueinander ausgebildet und angeordnet sind. Die Enden der Spannringe 1 sind zu Ringen 2, 3 geformt, die auf Lagerbolzen 4, 5 sitzen. Der Lagerbolzen 4 ist einteilig mit einem Spannkolben 6 ausgebildet, während der Lagerbolzen 5 in einen Spannkolben 7 gesteckt wird. Beide Spannkolben 6, 7 sind in einem Gehäuse 8 verschiebbar gelagert, das aus zwei Gehäuseteilen 9, 10 besteht, die vorteilhaft unlösbar, beispielsweise durch Schweißen, miteinander verbunden werden und vorteilhaft aus Kunststoff bestehen. Das Gehäuse 8 kann aber auch einteilig ausgebildet sein.
Der Lagerbolzen 4 ist vorteilhaft mit dem Spannkolben 6 einteilig ausgebildet, kann selbstverständlich auch aus einem vom Spannkolben gesonderten Teil bestehen. Wie 3 zeigt, steht der Lagerbolzen 4 über einander gegenüberliegende Seiten eines Einhängeteiles 11 des Spannkolbens 6 vor. In der Grundstellung der Spanneinrichtung (1), in der Spannringe 1 nicht verspannt sind, liegt der Einhängeteil 11 außerhalb des Gehäuses 8 und ragt nur geringfügig in das Gehäuse.
Der Spannkolben 7 ist ebenfalls mit einem Einhängeteil 12 versehen, der in der Grundstellung der Spanneinrichtung außerhalb des Gehäuses 8 liegt oder nur geringfügig in das Gehäuse ragt. Der Einhängeteil 12 ist U-förmig ausgebildet. Seine Schenkel 13, 14 haben jeweils eine Öffnung 15, durch welche der Lagerbolzen 5 ragt. Vorteilhaft liegen die beiden Stirnseiten des Lagerbolzens 5 bündig zu den voneinander abgewandten Außenseiten der Schenkel 13, 14 des Einhängeteiles 12.
An die Einhängeteile 11, 12 schließt jeweils ein in seiner Längsrichtung gekrümmter Aufnahmeteil 16, 17 an. Die Aufnahmeteile 16, 17 sind vorteilhaft einstückig mit den Einhängeteilen 11, 12 ausgebildet, können aber auch von ihnen getrennte Bauteile sein. In den Aufnahmeteilen 16, 17 ist jeweils ein über deren Länge sich erstreckender Aufnahmeraum 18, 19 vorgesehen (2). Die Aufnahmeräume haben vorteilhaft kreisförmigen Querschnitt und bestehen im Ausführungsbeispiel aus zwei im Durchmesser unterschiedlich großen Bereichen 18a, 18b und 19a, 19b. Die benachbart zum Einhängeteil 11, 12 liegenden Bereiche 18a, 19a der Aufnahmeräume 18, 19 haben kleinere Querschnittsfläche als die anschließenden Bereiche 18b, 19b. Dadurch wird am Übergang zwischen den Bereichen 18a und 18b bzw. 19a und 19b eine Ringschulter 20, 21 gebildet, an der sich das eine Ende jeweils einer Druckfeder 22, 23 abstützt. Sie ragt mit ihrem anderen Ende in einen als Hohlkolben ausgebildeten Druckkolben 24, 25. Die Druckkolben sind im Gehäuse 8 verschiebbar gelagert. Mit ihren stirnseitigen Kolbenflächen 26, 27 begrenzen sie jeweils eine Reaktionskammer 28, 29 im Gehäuse 8. Beide Reaktionskammern 28, 29 sind durch eine Wand 30 voneinander getrennt.
Vom Boden der Druckkolben 24, 25 steht zentral ein Schaft 31, 32 ab, der über seine Länge gekrümmt verläuft und über den Druckkolben 24, 25 übersteht und bis in die Aufnahmeräume 18, 19 der Spannkolben 6, 7 ragt. Die Schäfte 31, 32 können so lang sein, dass sie in der Grundstellung der Spanneinrichtung in die schmaleren Bereiche 18a, 19a der Aufnahmeräume 18, 19 der Spannkolben 6, 7 ragen (2). Auf dem jeweiligen Schaft 31, 32 ist die Druckfeder 22, 23 gelagert, die sich am Boden der Druckkolben 24, 25 abstützt.
Die Trennwand 30 trennt zwei Kolbenräume 33, 34 des Gehäuses 8 voneinander. Beide Kolbenräume 33, 34 verlaufen über ihre Länge gekrümmt und werden durch einen Boden 35, eine Decke 36 und zwei Seitenwände 37, 38 (1 und 3) begrenzt. Die Seitenwände 37, 38 verlaufen parallel zueinander und verbinden den Boden 35 mit der Decke 36. Der Boden 35 und die Decke 36 verlaufen parallel zueinander. Die beiden Kolbenräume 33, 34 sind an ihren voneinander abgewandten Enden offen. Die Spannkolben 6, 7 ragen über die offenen Enden der Kolbenräume 33, 34 aus dem Gehäuse 8. Die Spannkolben 6, 7 und die Druckkolben 24, 25 sind so gekrümmt ausgebildet, dass sie in den entsprechend gekrümmten Kolbenräumen 33, 34 zuverlässig verschoben werden können. Die Spannkolben 6, 7 sind mit den Aufnahmeteilen 16, 17 vorteilhaft durch den Boden 35 und die Decke 36 in den Kolbenräumen 33, 34 in Verschieberichtung geführt. Auch die Druckkolben 24, 25 sind vorteilhaft durch den Boden 35 und die Decke 36 des Gehäuses 8 in Verschieberichtung geführt.
Um die Reaktionskammern 28, 29 gegenüber den Kolbenräumen 33, 34 abzudichten, sitzen auf den Kolbenflächen 26, 27 Dichtelemente 39, 40, die im Ausführungsbeispiel viereckige Dichtscheiben sind. Die Dichtelemente 39, 40 können aber beispielsweise auch Dichtringe sein, die in die Druckkolben 24, 25 eingelegt sind. Die Dichtelemente 39, 40 sorgen dafür, dass die Druckkolben 24, 25 abgedichtet in den Kolbenräumen 33, 34 geführt sind.
Die Seitenwände 37, 38 des Gehäuses 8 sind im Bereich der Kolbenräume 33, 34 an ihren Innenseiten jeweils mit einer Verzahnung 41 versehen. In 3 ist nur die eine der vier Verzahnungen dargestellt, die an den Innenseiten der Seitenwände 37, 38 im Bereich der beiden Kolbenräume 33, 34 vorgesehen sind. Mit den Verzahnungen 41 wirken Sperrteile 42 bis 45 zusammen, die an den Verzahnungen 41 zugewandten Seitenwänden 46 bis 49 der Druckkolben 24, 25 vorgesehen sind (3). In den Seitenwänden 46 bis 49 ist jeweils eine Vertiefung 50, 51 vorgesehen, in welche die Sperrteile 42 bis 45 eingelegt sind. Im Ausführungsbeispiel werden die Sperrteile 42 bis 45 durch Blattfedern gebildet, deren entgegen Spann/Verschieberichtung 52, 53 gerichtete Endabschnitte 54 bis 57 nach außen über die Druckkolben 24, 25 schräg vorstehen. Die Verzahnungen 41 und die Endabschnitte 54 bis 57 sind so ausgebildet, dass die Druckkolben 24, 25 in den Kolbenräumen 33, 34 in Spann/Verschieberichtung 52, 53 verschoben werden können, dass jedoch ein Zurückschieben der Druckkolben infolge des Eingriffes der Endabschnitte 54 bis 57 in die Verzahnungen 41 ausgeschlossen ist. Die Verzahnungen 41 erstrecken sich vorteilhaft zwischen dem Boden 35 und der Decke 36 des Gehäuses 8 (3), so dass eine sichere Verriegelung der Druckkolben 24, 25 in der jeweilig verschobenen Stellung gewährleistet ist.
Bei der vorteilhaften Ausbildung der Sperrteile 42 bis 45 als Blattfedern greifen die Endabschnitte 54 bis 57 unter Federkraft in die Verzahnungen 41 ein. Werden die Druckkolben 24, 25 in Spann/Verschieberichtung 52, 53 verschoben, ratschen die Endabschnitte 54 bis 57 der Sperrteile 42 bis 45 über die Zähne der Verzahnungen 41.
In den beiden Reaktionskammern 28 ist jeweils ein Behältnis 58, 59 untergebracht, das im Ausführungsbeispiel eine Ampulle ist. In den Behältnissen 58, 59 ist ein Reaktionsmedium untergebracht, das mit einer in den Reaktionskammern 28, 29 befindlichen Komponente reagieren kann. Die Behältnisse 58, 59 sind durch einen Deckel 60, 61 (3) geschlossen. Die Behältnisse 58, 59 erstrecken sich zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden 37, 38 des Gehäuses 8. Zur Lagesicherung der Behältnisse 58, 59 können in den Seitenwänden 37, 38 Vertiefungen vorgesehen sein, in welche die Behältnisse mit ihren Enden eingreifen. Es ist aber auch jede andere geeignete Lagerung der Behältnisse 58, 59 in den Reaktionskammern 28, 29 möglich.
Um das in den Behältnissen 58, 59 befindliche Reaktionsmedium freizusetzen, werden die Behältnisse 58, 59 mit wenigstens einem Auslöser 62 geöffnet. Er ist von einem über die Decke 36 des Gehäuses 8 vorstehenden Kragen 63 umgeben. Er ist vorteilhaft einstückig mit dem Gehäuse 8 ausgebildet und führt den Auslöser 62, wenn dieser nach unten gedrückt wird. Der Auslöser 62 hat zwei abstehende Auslöseteile 64, die in die jeweilige Reaktionskammer 28, 29 ragen und mit denen die Behältnisse 58, 59 geöffnet bzw. zur Freigabe des Reaktionsmediums zerstört werden können. Die Auslöseteile 64 ragen abgedichtet durch Öffnungen 65 in der Gehäusedecke 36 in die beiden Reaktionskammern 28, 29 (3).
Der Auslöser 62 hat beispielhaft einen länglichen Kopfteil 66 mit abgerundeten Schmalseiten. An diesen abgerundeten Schmalseiten steht jeweils eine Nase 67 vor, die in eine entsprechende (nicht dargestellte) Nut in der Innenseite des Kragens 63 eingreifen kann. Die Nuten erstrecken sich in Verschieberichtung des Auslösers 62 und sind in Richtung auf den freien Rand des Kragens 63 geschlossen. Dadurch ist der Auslöser 62 unverlierbar am Gehäuse 8 vorgesehen.
Bei einer solchen Ausbildung wird der Auslöser 62 beispielsweise mittels mindestens einer Druckfeder so belastet, dass der Kopfteil 66 des Auslösers 62 über den Kragen 63 vorsteht (1, 2 und 4). Die Auslöseteile 64, die beispielsweise zylindrische Stifte sein können, erstrecken sich parallel zueinander und sind beispielsweise so lang, dass sie in der Ausgangsstellung des Auslösers 62 auf den Behältnissen 58, 59 aufliegen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind für die Nasen 67 des Auslösers 62 in der Innenseite des Kragens 63 jeweils zwei Rastöffnungen 73, 74 vorgesehen (1), die mit Abstand übereinander liegen. Wenn sich der Auslöser 62 in seiner in 1 dargestellten Ausgangsstellung befindet, greifen die Nasen 67 in die oberen Rastöffnungen 73 ein. Sollen die Behältnisse 58, 59 geöffnet werden, wird der Auslöser 62 nach unten gedrückt. Die Nasen 67 kommen aus den Rastöffnungen 73 frei und rasten schließlich in die unteren Rastöffnungen 74 ein, wenn sich der Auslöser 62 in seiner unteren Endlage befindet (5). Die Rastöffnungen 73, 74 sind jeweils so ausgebildet, dass die Nasen 67 in der jeweiligen Raststellung nur nach unten in Richtung auf die Gehäusedecke 36, nicht jedoch in entgegengesetzter Richtung verschoben werden können.
Damit die Behältnisse 58, 59 nicht vorzeitig geöffnet werden, ist zwischen dem Kopfteil 66 und der Gehäusedecke 36 wenigstens ein Sicherungsteil 68 vorgesehen, das verhindert, dass durch versehentliches Drücken des Auslösers 62 die Behältnisse 58, 59 geöffnet werden. Das Sicherungsteil 68 ist laschenförmig ausgebildet und hat eine Handhabe 69, die seitlich über den Kragen 63 übersteht (4). Die Handhabe 69 ist als Grifflasche ausgebildet, mit der das Sicherungsteil 68 zuverlässig herausgezogen werden kann. Die Handhabe 69 schließt an eine Lasche 70 an (3), die sich zwischen dem Kopfteil 66 und der Gehäusedecke 36 erstreckt. Die Lasche 70 ist in geeigneter Weise am Gehäuse 8 bzw. am Kragen 63 so befestigt, dass sie durch entsprechenden Zug an der Handhabe 69 herausgezogen werden kann.
Der Gehäuseboden 35 verläuft vorteilhaft derart gekrümmt, dass er etwa den gleichen Krümmungsradius wie die Spannringe 1 aufweist (1 und 2). Die Spannringe 1 sind jeweils so gewendelt, dass sie, in Achsrichtung der Spannringe gesehen, in unverspanntem Zustand einen geschlossenen Ring bilden (1 und 2). Dadurch umschließen die Spannringe 1 bereits in nicht verformten Zustand den Schlauch 71 (4) vollständig.
Die freien Enden der Spannringe 1 sind zu den Ringen 2, 3 geformt, die sich über einen Winkelbereich von etwa 180° erstrecken. Die Spannringenden 2, 3 können auch so gebogen sein, dass sie geschlossene Ringe ergeben. Wie sich aus 3 ergibt, haben die Spannringe 1 einen gewendelten Ringkörper 72, der sich über mehr als 360° erstreckt und stetig gekrümmt in die Spannringenden 2, 3 übergeht. Aufgrund der Wendelform des Ringkörpers 72 liegen die Ringenden 2, 3, quer zur Ringachse gesehen, unmittelbar nebeneinander (1). Die Ringenden 2 liegen beiderseits des Einhängeteiles 11 des Spannkolbens 6. Die Ringenden 3 liegen zwischen den Schenkeln 13, 14 des Einhängeteils 12 des Spannkolbens 7.
Die Ringenden 2, 3 der Spannringe 1 bilden Ausgleichsabschnitte, die ein Aufweiten des verspannten Schlauches 71 beispielsweise durch Erwärmung erlauben. Die Ringenden 2, 3 können sich elastisch aufweiten und die Durchmesservergrößerung der Spannringe 1 beim Aufweiten des verspannten Schlauches 71 durch elastische Verformung auffangen. Zieht sich der Schlauch 71 wieder zusammen, ziehen sich auch die Ringenden 2, 3 elastisch zusammen.
Die Spannringe 1 bestehen vorteilhaft aus einem Federdraht mit kreisförmigem Querschnitt, um eine Beschädigung des Schlauches 71 zu vermeiden. Der die Spannringe 1 bildende Draht kann aber auch eckigen oder allgemein unrunden Querschnitt haben.
Werden die Spannkolben 6, 7 in Spann/Verschieberichtung 52, 53 verschoben, werden die Spannringe 1 elastisch zusammengezogen und dadurch der Schlauch 71 auf einem (nicht dargestellten) Anschlussstück verspannt. Die Spannkolben 6, 7 werden dadurch verschoben, dass der Inhalt der Behältnisse 58, 59 freigegeben wird, so dass er mit der in den Reaktionskammern 28, 29 untergebrachten Komponente reagiert. Durch diese Reaktion entsteht ein Treibmedium in den Reaktionskammern 28, 29, das die Druckkolben 24, 25 mit einem so hohen Druck beaufschlagt, dass diese in den Kolbenräumen 33, 34 verschoben werden. Über die Druckfedern 22, 23 werden die Spannkolben 6, 7 entsprechend verschoben.
Zur Erzeugung des Treibmediums können unterschiedliche chemische Komponenten eingesetzt werden. Im Folgenden werden einige Beispiele hierfür genannt, die allerdings nicht als abschließend anzusehen sind.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel können die Behältnisse 58, 59 Wasser enthalten, die mit in den Reaktionskammern 28, 29 befindlichem Isocyanat reagiert. Bei dieser Reaktion wird unter Abspaltung von CO₂ Polyharnstoff gebildet. Durch das gebildete CO₂ wird das Material aufgeschäumt, wodurch in den Reaktionskammern 28, 29 der notwendige Druck zum Verschieben der Druckkolben 24, 25 und der Spannkolben 6, 7 aufgebaut werden kann. Der entstehende Polyharnstoff ist gesundheitlich unschädlich.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird CO₂ dadurch erzeugt, dass Carbonate mit starken Mineralsäuren reagieren. Als Carbonat wird beispielsweise CaCO₃ und als Mineralsäure beispielsweise HCl eingesetzt, die nach folgender Gleichung reagieren: CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂
Als Mineralsäure kann beispielsweise auch H₂SO₄ verwendet werden, das mit dem Carbonat nach folgender Beziehung reagiert: 2 CaCO₃ + 2 H₂SO₄ → CaSO₄ + CO₂
Die Carbonate stellen keine Gefahrstoffe dar. Wird das Carbonat im Überschuss eingesetzt, wird die eingesetzte Mineralsäure jeweils komplett verbraucht, so dass keine Mineralsäure zurückbleibt.
Anstelle der Mineralsäuren können auch organische Säuren, wie Essigsäure (C₂H₄O₂) oder Ameisensäure (CH₂O₂), eingesetzt werden.
Die eingesetzte Säure befindet sich in den Behältnissen 58, 59, während das Carbonat in den Reaktionskammern 28, 29 untergebracht ist.
Anstelle von Calziumcarbonat (CaCO₃) kann auch Natriumcarbonat (Na₂CO₃) oder Natriumhydrocarbonat (NaHCO₃) eingesetzt werden.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel wird als Treibmedium Sauerstoff verwendet, der bei einer Reaktion von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) und Kaliumpermanganat (KMnO₄) entsteht.
Wasserstoffperoxid reagiert nach folgender Gleichung: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂
Das eingesetzte Kaliumpermanganat wirkt bei dieser Reaktion lediglich als Katalysator, der den Zerfall von H₂O₂ ermöglicht.
Anstelle von Kaliumpermanganat kann auch Mangandioxid (MnO₂) eingesetzt werden, das ebenfalls als Katalysator fungiert und den Zerfall von Wasserstoffperoxid zu Wasser und Sauerstoff ermöglicht.
Das Kaliumpermanganat bzw. das Mangandioxid braucht nur in geringen Mengen eingesetzt werden, da sie nur als Katalysatoren wirken. Wasserstoffperoxid ist unkompliziert lagerfähig, wobei nach dem Zerfall nur Sauerstoff und Wasser übrig bleiben, so dass nach Beendigung der Reaktion kein Gefährdungspotential besteht. Die Reaktion verläuft sehr schnell und vor allen Dingen nicht explosiv.
Die feste Komponente KMnO₄ oder MnO₂ befindet sich in den Reaktionskammern 28, 29, während H₂O₂ in den Behältnissen 58, 59 untergebracht ist.
Als Treibmedium kann auch Wasserstoff eingesetzt werden, der aus Hydriden oder durch eine Reaktion von unedlen Metallen mit Mineralsäuren entsteht.
Wasserstoff kann mit einigen Elementen salzartige Verbindungen in Form der Hydride eingehen. Sie reagieren sehr schnell und heftig mit Wasser und setzen den gebundenen Wasserstoff wieder frei. Der meistverwendete Vertreter dieser Stoffgruppe ist Calziumhydrid (CaH₂), das mit Wasser nach folgender Gleichung reagiert: CaH₂ + 2 H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
Wasserstoff kann auch durch die Reaktion eines unedlen Metalles mit einer Mineralsäure entstehen. Beispielsweise reagiert sie mit Salzsäure nach folgender Gleichung: Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂
Außer Calciumhydrid kann beispielsweise auch Natriumhydrid (NaH) eingesetzt werden.
Als unedle Metalle kommen außer Zink beispielsweise auch Eisen, Aluminium oder Magnesium in Betracht.
Die Mineralsäuren bzw. das Wasser werden vorteilhaft in den Behältnissen 58, 59 untergebracht, während die Hydride bzw. die unedlen Metalle von den Reaktionskammern 28, 29 aufgenommen sind.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann als Treibmittel beispielsweise Acetylen (C₂H₂) eingesetzt werden. Es wird beispielsweise bei der Reaktion von CaC₂ mit Wasser nach folgender Gleichung freigesetzt: CaC₂ + H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂
Bei dieser Reaktion erfolgt die Gasbildung sehr schnell. Das Calciumcarbid kann in den Behältnissen 58, 59 oder in den Reaktionskammern 28, 29 untergebracht sein.
Die beschriebenen Komponenten sind in den Reaktionskammern 28, 29 sowie in den Behältnissen 58, 59 jeweils so untergebracht, dass sie nicht mit der Umgebung reagieren. Dementsprechend sind empfindliche Komponenten beispielsweise luft- oder wasserdicht in den Reaktionskammern 28, 29 oder in den Behältnissen 58, 59 gelagert.
Erst wenn die beiden Komponenten durch Öffnen der Behältnisse 58, 59 miteinander in Kontakt kommen, erfolgen die beschriebenen Reaktionen, um das Treibmittel zu erzeugen.
Um den Schlauch 71 auf dem jeweiligen Anschlussstutzen zu verspannen, wird die Spanneinrichtung so auf den Schlauch 71 aufgesetzt, dass die Spannringe 1 den Schlauch umgreifen (4). Anschließend wird das Sicherungsteil 68 herausgezogen und anschließend der Auslöser 62 so gedrückt, dass die Auslöseteile 64 die Behältnisse 58, 59 öffnen bzw. zerstören. Das in den Behältnissen 58, 59 befindliche Reaktionsmoment tritt in die Reaktionskammern 28, 29 ein und reagiert mit den dort befindlichen Komponenten. Dabei wird in der beschriebenen Weise das jeweilige Treibmittel erzeugt, das einen so hohen Druck auf die Druckkolben 24, 25 ausübt, dass diese in Spann/Verschieberichtung 52, 53 verschoben werden. Über die Druckfedern 22, 23 werden die Spannkolben 6, 7 entsprechend verschoben. Dies hat zur Folge, dass die Spannringe 1 elastisch zusammengezogen werden, wodurch der Schlauch 71 fest auf dem Anschlussstück verspannt wird. Beim Verschieben der Druckkolben 24, 25 ratschen die Sperrteile 42 bis 45 mit den Endabschnitten 54 bis 57 über die Verzahnungen 41. Infolge des ständigen Eingriffs mit den Verzahnungen 41 sind die Druckkolben 24, 25 in jeder Lage gegen Zurückschieben gesichert. Darum werden die Druckkolben 24, 25 zuverlässig so weit verschoben, bis die Spannringe 1 den Schlauch 71 fest auf dem Anschlussstutzen verspannt haben. Die Spannkolben 6, 7 sind gegen Herausschieben aus dem Gehäuse 8 in bekannter Weise durch (nicht dargestellte) Anschläge gesichert.
Wenn die Spannringe den Schlauch 71 ausreichend fest verspannt haben, werden die Spannkolben 6, 7 nicht weiter gegenüber dem Gehäuse 8 verschoben. Durch den Druck des Treibmediums werden die Druckkolben 24, 25 jedoch gegen die Kraft der Druckfedern 22, 23 in Richtung auf die Spannkolben 6, 7 verschoben. Die Druckfedern 22, 23 werden hierbei so stark vorgespannt, dass sie die Spannung der Spannringe 1 bei auftretenden Temperaturunterschieden sicher ausgleichen können. Aufgrund der vorgespannten Druckfeder können somit größere Temperaturunterschiede ausgeglichen werden.
Da die Druckkolben 24, 25 durch die Sperrteile 42 bis 45 in ihrer jeweiligen Ausziehlage gegen Zurückschieben gesichert werden, muss das durch die chemische Reaktion entstehende Druckmedium nur zum Herausschieben der Druckkolben 24, 25 wirksam sein.
Mit der Spanneinrichtung lassen sich die Schläuche 71 auf den Anschlüssen in einfache Weise zuverlässig fest spannen. Da die Druckkolben 24, 25 durch die Sperrteile 42 bis 45 gegen Zurückschieben gesichert sind, gestaltet sich der Spannvorgang sehr einfach. Der Benutzer muss lediglich das Sicherungsteil 68 entfernen und den Auslöser 62 drücken, um die chemische Reaktion in den Reaktionskammern 28, 29 auszulösen. Das durch die Reaktion entstehende Druckmedium verschiebt die Druckkolben 24, 25 selbsttätig, so dass die Spannringe 1 gespannt werden. Der Spannvorgang kann dadurch rasch durchgeführt werden, was insbesondere von Vorteil ist, wenn eine Vielzahl von Spanneinrichtungen betätigt werden muss.
Die Höhe des in den Reaktionskammern 28, 29 aufzubringenden Drucks und damit die Menge der jeweiligen Komponenten richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall. Da die beschriebenen Reaktionen der Komponenten an sich bekannt sind, lässt sich die Menge der jeweils benötigten Komponente zur Erzielung eines bestimmten Druckes sehr einfach vom Fachmann bestimmen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden beide Spannkolben 6, 7 zum Verspannen des Schlauches 71 gegensinnig zueinander verschoben. Aufgrund dieser symmetrischen Krafteinleitung lassen sich die Schläuche 71 zuverlässig auf dem jeweiligen Anschluss befestigen.
Die Spanneinrichtung kann auch so ausgebildet werden, dass sie nur einen verschiebbaren Spannkolben 6 oder 7 mit vorgeschaltetem Druckkolben 24 oder 25 aufweist. In diesem Falle kann das Gehäuse 8 so ausgebildet sein, dass es eine Einhängemöglichkeit für die Spannringenden aufweist. Dementsprechend ist auch nur eine Reaktionskammer mit nur einem Behältnis erforderlich. Der Auslöser 62 hat dementsprechend auch nur einen Auslöseteil, um dieses eine Behältnis zu öffnen. Durch die Reaktion der beiden Komponenten in der Reaktionskammer wird der entsprechende Druckkolben verschoben, der über die Druckfeder den Spannkolben in Spann/Verschieberichtung verschiebt, wodurch die Spannringe 1 zusammengezogen werden und den Schlauch 71 auf dem Anschluss befestigen.
Der einzige Druckkolben und der einzige Spannkolben sind gleich ausgebildet wie beim vorigen Ausführungsbeispiel.

Claims

Spanneinrichtung, insbesondere für Schläuche, mit wenigstens einem Spannelement, das aus einer Ausgangslage in eine Spannlage verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spannelement (6, 7) wenigstens ein Vorspannelement (24, 25) vorgeschaltet ist, das mit dem Spannelement (6, 7) verbunden ist und das in einem Gehäuse (8) einen Druckraum (28, 29) begrenzt, in dem durch chemische Reaktion wenigstens zweier Komponenten ein Druckmedium erzeugt wird, das das Vorspannelement (24, 25) in Spannrichtung (52, 53) verschiebt.
Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (6, 7) ein Spannkolben ist, der im Gehäuse (8) verschiebbar gelagert ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (24, 25) ein Druckkolben ist.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (24, 25) über wenigstens ein Federelement (22, 23) mit dem Spannelement (6, 7) verbunden ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22, 23) eine Druckfeder ist, die in der Spannlage des Spannelementes (6, 7) vorgespannt ist.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (24, 25) in seiner jeweiligen verschobenen Lage gegen Zurückschieben gesichert ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (24, 25) mit wenigstens einem Sperrteil (42 bis 45) versehen ist, das mit wenigstens einer gehäuseseitigen Verzahnung (41) zusammenwirkt.
Spanneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrteil (42 bis 45) beim Verschieben des Vorspannelementes (24, 25) in Spannrichtung (52, 53) über die Zähne der Verzahnung (41) ratscht.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckraum (28, 29) wenigstens ein Behältnis (58, 59) für wenigstens eine Komponente untergebracht ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Freisetzen der Komponente das Gehäuse (8) mit wenigstens einem Auslöser (62) versehen ist, mit dem das Behältnis (58, 59) zu öffnen ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser (62) verschiebbar am Gehäuse (8) angeordnet ist.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung im Wesentlichen derart symmetrisch ausgebildet ist, dass sie zwei gegensinnig verschiebbare Spannelemente (6, 7) aufweist, denen jeweils ein Vorspannelement (24, 25) vorgeschaltet ist.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (6, 7) einen Anschluss (4, 5) für ein Ende (2, 3) wenigstens eines Spannringes (1) aufweist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (2, 3) des Spannringes (1) ein Dehnausgleichsabschnitt ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (2, 3) des Spannringes (1) ringförmig und elastisch aufweitbar ausgebildet sind.