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DE202022104212U1 - Suction tube system and device therefor - Google Patents

Suction tube system and device therefor Download PDF

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DE202022104212U1
DE202022104212U1 DE202022104212.8U DE202022104212U DE202022104212U1 DE 202022104212 U1 DE202022104212 U1 DE 202022104212U1 DE 202022104212 U DE202022104212 U DE 202022104212U DE 202022104212 U1 DE202022104212 U1 DE 202022104212U1
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Abstract

Saugrohrsystem (B) für eine Fügevorrichtung (V), mit einem entlang einer Längsrichtung (Z) um eine Rohrachse (ZR) ausgebildeten Saugrohr (P), wobei das Saugrohr (P) ein Rohrteil (R) und eine Hülse (H) umfasst, und wobei die Hülse (H) über einen Hülsenabschnitt (AH) mit einem Rohrteilabschnitt (AR) des Rohrteils (R) verbindbar (verbundener Zustand) und davon lösbar (gelöster Zustand) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (AH) und der Rohrteilabschnitt (AR) Vorsprünge (VH, VR) und Hinterschneidungen (HH, HR) aufweisen, wobei im verbundenen Zustand ein Vorsprung des Hülsenabschnitts (AH) eine Hinterschneidung (HR) des Rohrteilabschnitts und/oder ein Vorsprung (VR) des Rohrteilabschnitts (AR) eine Hinterschneidung (HH) des Hülsenabschnitts (AH) formschlüssig so hintergreift, dass eine Relativbewegung von Hülse (H) und Rohrteil (R) in Längsrichtung (Z) blockiert ist.

Figure DE202022104212U1_0000
Suction pipe system (B) for a joining device (V), with a suction pipe (P) formed around a pipe axis (Z R ) along a longitudinal direction (Z), the suction pipe (P) comprising a pipe part (R) and a sleeve (H). , and wherein the sleeve (H) can be connected via a sleeve section (A H ) to a tube section (A R ) of the tube part (R) (connected state) and detachable therefrom (released state), characterized in that the sleeve section (A H ) and the pipe section (A R ) have projections (V H , V R ) and undercuts (H H , H R ), whereby in the connected state a projection of the sleeve section (A H ) has an undercut ( HR ) of the pipe section and/or a projection (V R ) of the pipe part section (A R ) engages behind an undercut (H H ) of the sleeve section (A H ) in a form-fitting manner in such a way that a relative movement of the sleeve (H) and pipe part (R) in the longitudinal direction (Z) is blocked.
Figure DE202022104212U1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Saugrohrsystem, welches vorgesehen ist für ein Fügeverfahren, bei dem ein Befestigungselement in ein Werkstück eingebracht wird. Bei dem Verfahren kann es sich insbesondere um einen Schraubprozess handeln, bei dem eine Schraube in ein Gewinde eines Werkstücks eingeschraubt wird. Anstelle eines Schraubprozesses kann verallgemeinernd auch von einem Fügeprozess gesprochen werden.The present invention relates to a suction tube system which is provided for a joining method in which a fastening element is introduced into a workpiece. The method can in particular be a screwing process in which a screw is screwed into a thread of a workpiece. Instead of a screwing process, one can generally speak of a joining process.

Das Befestigungselement kann insbesondere eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Schraube sein mit einem - gegebenenfalls spitz zulaufenden - Schaft mit einem Gewindeabschnitt und einem rückwärtig an den Schaft anschließenden, gegenüber dem Schaft radial erweiterten Kopf. Das Befestigungselement kann verallgemeinernd daher auch als Schraube bezeichnet werden.In particular, the fastening element can be a substantially rotationally symmetrical screw with a shank-possibly tapering to a point-with a threaded section and a head which is radially expanded relative to the shank and adjoins the shank at the rear. In general terms, the fastening element can therefore also be referred to as a screw.

Der an sich bekannte Fügeprozess erfolgt mithilfe einer Fügevorrichtung (auch Befestigungsvorrichtung oder Schraubvorrichtung), die beispielsweise von einem Roboter getragen und im Raum mehrachsig verfahrbar ist, um die Schraube geeignet am Werkstück positionieren zu können. Mit der Fügevorrichtung wird die Schraube mit ihrer Spitze voraus auf das Werkstück aufgesetzt. Anschließend wird die Schraube in das Werkstück geschraubt. Schließlich wird die Schraube bis zur Kopfauflage in das Werkstück eingedreht und angezogen (Endanzug).The joining process, which is known per se, takes place with the aid of a joining device (also fastening device or screwing device), which is carried by a robot, for example, and can be moved in space on multiple axes in order to be able to position the screw appropriately on the workpiece. With the joining device, the screw is placed on the workpiece with its point first. The screw is then screwed into the workpiece. Finally, the screw is screwed into the workpiece up to the head rest and tightened (final tightening).

In Vorbereitung dieses Prozesses wird die Schraube durch eine Zuführung der Fügevorrichtung zugeführt und dort zunächst in einer Bereitschaftsposition gehalten, aus der heraus die Schraube in einer Längsrichtung Z in das Werkstück eingebracht wird.In preparation for this process, the screw is fed through a feed to the joining device and is initially held there in a ready position, from which the screw is introduced into the workpiece in a longitudinal direction Z.

In der Praxis ergibt sich dabei häufig das Problem, dass die Fügeposition an einem Werkstück nicht frei zugänglich ist, beispielsweise aufgrund störender Werkstückkanten oder ungünstiger Werkstückformen. Dann kann ein die Schraube bereithaltender Kopf der Fügevorrichtung aufgrund seiner Abmessungen nicht ausreichend nah an die Fügestelle herangeführt werden, um die Schraube störungsfrei auf das Werkstück aufsetzen zu können.In practice, the problem often arises that the joining position on a workpiece is not freely accessible, for example due to disturbing workpiece edges or unfavorable workpiece shapes. Then, due to its dimensions, a head of the joining device holding the screw cannot be brought sufficiently close to the joint in order to be able to place the screw on the workpiece without any problems.

Hier hilft man sich mit einem von der Fügevorrichtung getragenen und davon hervorkragenden Saugrohr. An dessen freiem vorderen Ende wird die Schraube in einem geeigneten Verfahrensschritt vorpositioniert. Das Saugrohr ist mit einem Unterdruck beaufschlagbar und wird an seinem freien vorderen Ende durch den Kopf der Schraube temporär verschlossen. Dadurch wird die Schraube gehalten und kann mithilfe des von der Fügevorrichtung hervorkragenden Saugrohrs auch an schwer zugänglichen Stellen des Werkstücks für den anschließenden Fügeprozess positioniert werden. Im Inneren des Saugrohres wird ein relativ dazu in Längsrichtung verschiebbarer Aufnahmestab geführt. An seinem dem freien vorderen Ende des Saugrohrs zugewandten Stabende ist ein vom Aufnahmestab lösbares Werkzeug vorgesehen, welches in ein Angriffsmerkmal im Schraubenkopf eingreifen kann, um die Schraube in Rotation zu versetzen und in das Werkstück einschrauben zu können.Here you can help yourself with a suction pipe carried by the joining device and protruding from it. The screw is pre-positioned at its free front end in a suitable process step. The intake manifold can be subjected to a negative pressure and is temporarily closed at its free front end by the head of the screw. This holds the screw in place and, with the help of the suction tube protruding from the joining device, it can also be positioned in hard-to-reach areas of the workpiece for the subsequent joining process. Inside the suction tube, a receiving rod that can be displaced in the longitudinal direction relative thereto is guided. At its rod end facing the free front end of the suction pipe there is a tool which can be detached from the receiving rod and which can engage in an engagement feature in the screw head in order to set the screw in rotation and screw it into the workpiece.

Vorzugsweise ist das Saugrohr möglichst schmal und idealerweise im Außendurchmesser nicht größer als der Außendurchmesser des Schraubenkopfes, um auch schwer zugängliche Fügepositionen zu erreichen. Der im Inneren des Saugrohres geführte Aufnahmestab soll hingegen zur Übertragung ausreichend großer Drehmomente in das Befestigungselement einen möglichst großen Außendurchmesser aufweisen. Dies legt eine möglichst geringe Wandstärke des Saugrohres nahe, wodurch sich besondere Anforderungen an die Stabilität des Saugrohres ergeben. Darüber hinaus ist das Saugrohr am vorderen freien Ende insbesondere dann hohem Verschleiß ausgesetzt, wenn das dort gehaltene Befestigungselement durch das Werkzeug in Rotation versetzt wird, während es mittels Unterdruck am nicht rotierenden Saugrohr gehalten wird.Preferably, the suction tube is as narrow as possible and ideally the outside diameter is not larger than the outside diameter of the screw head in order to also reach joining positions that are difficult to access. On the other hand, the receiving rod guided inside the intake manifold should have the largest possible outer diameter in order to transmit sufficiently large torques into the fastening element. This suggests that the wall thickness of the intake manifold should be as small as possible, which places special demands on the stability of the intake manifold. In addition, the suction pipe is exposed to high wear at the front free end, in particular when the fastening element held there is set in rotation by the tool, while it is held on the non-rotating suction pipe by means of negative pressure.

Die Herstellung solcher Saugrohre mit entsprechenden Materialeigenschaften ist aufwendig und teuer. Außerdem erfolgt in bisher bekannter Praxis der Austausch des Saugrohres bzw. dessen Ausbau aus der Fügevorrichtung stets gemeinsam mit dem darin angeordneten Aufnahmestab in zeitaufwendiger und kostenintensiver Weise.The production of such intake manifolds with appropriate material properties is complicated and expensive. In addition, in previously known practice, the replacement of the suction tube or its removal from the joining device always takes place together with the receiving rod arranged therein, in a time-consuming and cost-intensive manner.

Aufgabe der Erfindung war es daher, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und eine konstruktiv einfache und kostengünstige Alternative für die bisher bekannten Saugrohre anzubieten. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Saugrohrsystem nach Anspruch 1 bzw. eine zugehörige Fügevorrichtung nach Anspruch 11.It was therefore the object of the invention to overcome the aforementioned disadvantages and to offer a structurally simple and cost-effective alternative to the intake manifolds known hitherto. The object is achieved by an intake manifold system according to claim 1 or an associated joining device according to claim 11.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass lediglich der dem Werkstück bzw. der Schraube zugewandte vordere Abschnitt des Saugrohres besonderen Belastungen bzw. besonderem Verschleiß ausgesetzt ist. In einem ersten Erfindungsschritt wurde daher ein zweiteiliges Saugrohr entwickelt, bestehend aus einem dem Befestigungselement abgewandten, rückwärtigen Rohrteil, welches von der Fügevorrichtung getragen wird und mit dem Unterdruck beaufschlagbar ist und in der Regel geringerem Verschleiß ausgesetzt ist. Das Rohrteil ist an einem vorderen, dem Befestigungselement bzw. dem Werkstück zugewandten Rohrteilabschnitt mit einem Hülsenabschnitt einer besonders verschleißfesten und stabilen Hülse lösbar verbindbar, welche das freie vordere Ende des Saugrohres ausbildet. Wenn die Hülse mit dem Rohrteil verbunden ist („verbundener Zustand“), wirkt der im Rohrteil erzeugte Unterdruck bis an das vordere freie Hülsenende fort, sodass dort in der zuvor beschriebenen Weise das Befestigungselement temporär festgehalten werden kann.The invention is based on the finding that only the front section of the suction tube facing the workpiece or the screw is exposed to particular loads or particular wear. In a first step of the invention, a two-part suction pipe was therefore developed, consisting of a rear part of the pipe facing away from the fastening element, which is carried by the joining device and can be subjected to the negative pressure and is generally exposed to less wear. The pipe part is at a front, the fastener or the workpiece facing pipe section with a sleeve portion of a particularly wear-resistant and stable sleeve detachably connected, which forms the free front end of the intake manifold. When the sleeve is connected to the tubular part (“connected state”), the negative pressure generated in the tubular part continues to act as far as the front free end of the sleeve, so that the fastening element can be temporarily held there in the manner described above.

Die Hülse ist im Betrieb höheren Belastungen und höherem Verschleiß ausgesetzt als das Rohrteil. Da die Hülse lösbar mit dem Rohrteil verbunden ist, kann sie zu Wartungs- oder Reparaturzwecken vorteilhafterweise einfach und zeitsparend ausgetauscht werden, ohne das komplette Saugrohr aus der Fügevorrichtung ausbauen und ersetzen zu müssen. Außerdem können sich die Erfordernisse an besondere Verschleißfestigkeit bzw. Oberflächenhärte oder Festigkeit auf die im Fügeprozess besonders belastete Hülse beschränken, während für das Rohrteil geringere Anforderungen gelten können. Dadurch können Herstellungs- und Wartungskosten eingespart werden.During operation, the sleeve is exposed to higher loads and higher wear than the tubular part. Since the sleeve is detachably connected to the tube part, it can advantageously be replaced easily and quickly for maintenance or repair purposes, without having to remove the entire suction tube from the joining device and replace it. In addition, the requirements for special wear resistance or surface hardness or strength can be limited to the sleeve, which is particularly stressed in the joining process, while lower requirements can apply to the pipe part. As a result, manufacturing and maintenance costs can be saved.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung wurde es als vorteilhaft erkannt, den Austausch der Hülse dadurch zu verbessern und zu beschleunigen, dass eine besonders einfache, vorzugsweise werkzeuglos betätigbare Verbindung zwischen dem Hülsenabschnitt und dem Rohrteilabschnitt geschaffen wird. So ist es zwar grundsätzlich denkbar, die Hülse beispielsweise über ein Innengewinde mit einem am Rohrteil vorgesehenen Außengewinde zu verschrauben. Dessen Herstellung ist jedoch teuer und aufgrund der ohnehin möglichst gering gewählten Wandstärke von Hülse und Rohrteil nur zulasten der Kompaktheit oder Festigkeit realisierbar.In a further development of the invention, it was recognized as advantageous to improve and speed up the replacement of the sleeve by creating a particularly simple connection between the sleeve section and the tubular section that can preferably be actuated without tools. It is in principle conceivable to screw the sleeve to an external thread provided on the tubular part, for example via an internal thread. However, its production is expensive and due to the wall thickness of the sleeve and tubular part that has been selected to be as small as possible anyway, it can only be achieved at the expense of compactness or strength.

Erfindungsgemäß wurde daher eine Verbindung mit Hinterschneidungen und damit wechselseitig formschlüssig zusammenwirkenden Vorsprüngen am Hülsenabschnitt bzw. am Rohrteilabschnitt geschaffen. Im verbundenen Zustand hintergreift dabei ein Vorsprung des Hülsenabschnitts eine Hinterschneidung des Rohrteilabschnitts und/oder ein Vorsprung des Rohrteilabschnitts eine Hinterschneidung des Hülsenabschnitts, sodass eine Relativbewegung von Hülse und Rohrteil in Längsrichtung blockiert ist. Durch die so ausgebildeten Hinterschneidungen wird die Hülse relativ zum Rohrteil zumindest in Längsrichtung Z fixiert. Um die Hülse und das Rohrteil voneinander zu trennen (gelöster Zustand), ist es lediglich erforderlich, die Vorsprünge und Hinterschneidungen außer Eingriff zu bringen.According to the invention, a connection with undercuts and thus mutually positively interacting projections on the sleeve section or on the tubular section was created. In the connected state, a projection of the sleeve section engages behind an undercut of the tubular section and/or a projection of the tubular section engages an undercut of the sleeve section, so that a relative movement of the sleeve and tubular section in the longitudinal direction is blocked. The sleeve is fixed relative to the tubular part at least in the longitudinal direction Z by the undercuts formed in this way. In order to separate the sleeve and the tube part from each other (released state), it is only necessary to disengage the projections and undercuts.

Vorzugsweise sind die ineinandergreifenden Vorsprünge bzw. Hinterschneidungen so ausgebildet, dass Hülse und Rohrteil auch in Umfangsrichtung, also drehfest, formschlüssig miteinander verbunden sind. Ein an der Hülse in das Saugrohr eingeleitetes Drehmoment wird dann in das Rohrteil weitergeleitet, beispielsweise, um das Saugrohr aus einem Bajonettverschluss am Kopf der Fügevorrichtung zu lösen.The interlocking projections or undercuts are preferably designed in such a way that the sleeve and tubular part are also positively connected to one another in the circumferential direction, that is to say non-rotatably. A torque introduced into the suction pipe on the sleeve is then passed on into the pipe part, for example in order to release the suction pipe from a bayonet lock on the head of the joining device.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die miteinander zusammenwirkenden Vorsprünge und Hinterschneidungen so ausgebildet, dass die Hülse vom Rohrteil lösbar ist, indem der Hülsenabschnitt relativ zum Rohrteilabschnitt orthogonal zur Längsrichtung seitlich verschoben wird. Die Überführung aus dem verbundenen in den gelösten Zustand ist so sehr leicht möglich durch eine einfache, vorzugsweise rein translatorische Relativbewegung zwischen Hülse und Rohrteil, die - anders als beispielsweise bei einer Schraubverbindung - sehr schnell ausgeführt werden kann. Hülse und Rohrteil können dann vorzugsweise entlang einer geraden Bewegungsrichtung miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden, vorzugsweise werkzeuglos.According to a preferred embodiment, the projections and undercuts interacting with one another are designed in such a way that the sleeve can be detached from the pipe part by laterally displacing the sleeve section relative to the partial pipe section orthogonally to the longitudinal direction. The transfer from the connected to the released state is very easily possible by a simple, preferably purely translatory relative movement between the sleeve and the tubular part, which--unlike a screw connection, for example--can be carried out very quickly. The sleeve and tube part can then preferably be connected to one another or separated from one another along a straight direction of movement, preferably without tools.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform berühren sich der Hülsenabschnitt und der Rohrteilabschnitt im verbundenen Zustand entlang einer von den Vorsprüngen und Hinterschneidungen gebildeten Kontaktfläche, die so ausgebildet ist, dass ein orthogonal zur Längsachse (Z) durch die Kontaktfläche geführter Schnitt ausschließlich parallel zueinander verlaufende Schnittlinien der Kontaktfläche erzeugt. Mit anderen Worten: Die Kontaktfläche verläuft stets parallel zu derjenigen (orthogonal zur Längsachse (Z) gedachten) Querrichtung Y, in der sich Hülse und Rohrteil relativ zueinander verschieben und voneinander lösen lassen. Dadurch ist sichergestellt, dass die Hülse durch eine orthogonal zur Längsachse Z gerichtete Bewegung relativ zum Rohrteil von diesem lösbar ist. Die die Kontaktfläche ausbildenden Hinterschneidungen bzw. Vorsprünge sind in diesem Fall - anders als beispielsweise bei einer Verschraubung - besonders einfach herstellbar, beispielsweise durch ein rein translatorisch an der Hülse oder dem Rohrteil entlang geführtes, vorzugsweise spanendes oder erodierendes Werkzeug.According to an advantageous embodiment, the sleeve section and the tubular section touch each other in the connected state along a contact surface formed by the projections and undercuts, which is designed in such a way that a cut through the contact surface orthogonal to the longitudinal axis (Z) produces exclusively parallel cutting lines of the contact surface . In other words: the contact surface always runs parallel to the transverse direction Y (imagined orthogonal to the longitudinal axis (Z)) in which the sleeve and tubular part can be displaced relative to one another and detached from one another. This ensures that the sleeve can be detached from the pipe part by means of a movement orthogonal to the longitudinal axis Z relative to the pipe part. In this case, the undercuts or projections forming the contact surface can be produced particularly easily—in contrast to, for example, a screw connection—for example, by means of a preferably cutting or eroding tool guided purely translationally along the sleeve or the tubular part.

Vorzugsweise ist die Hülse und/oder das Rohrteil als Hohlkörper ausgebildet, um in sich einen Aufnahmestab mit einem Werkzeug aufnehmen zu können. Besonders bevorzugt sind Hülse und/oder Rohrteil als Hohlzylinder ausgebildet mit einer zwischen Innendurchmesser und Außendurchmesser verlaufenden Zylinderwand. Zweckmäßigerweise gilt für das Verhältnis der Wandstärke s zum Außendurchmesser D für die Hülse und/oder das Rohrteil die Bedingung: s / D<0 ,333 ,vorzugweise s / d<0 ,1

Figure DE202022104212U1_0001
Preferably, the sleeve and/or the tubular part is designed as a hollow body in order to be able to accommodate a receiving rod with a tool. The sleeve and/or tube part are particularly preferably designed as a hollow cylinder with a cylinder wall running between the inner diameter and the outer diameter. Appropriately, the following condition applies to the ratio of the wall thickness s to the outer diameter D for the sleeve and/or the pipe part: s / D<0 ,333 , preferably s / d<0 ,1
Figure DE202022104212U1_0001

Ein als Schraube ausgeführtes Befestigungselement könnte beispielsweise einen Kopfdurchmesser von 6 mm oder mehr aufweisen, der eine Hülse mit etwa gleich großem Außendurchmesser an deren vorderem freien Ende temporär verschließt. Typische Anwendungsfälle sind Schrauben mit metrischem Gewinde, bspw. M3 bis M6 oder größer. Die Wandstärke der Hülse und/oder des Rohrteils liegt vorzugsweise nicht unter 1,5 mm.A fastening element designed as a screw could, for example, have a head diameter of 6 mm or more, which temporarily closes a sleeve with an outer diameter of approximately the same size at its front free end. Typical applications are screws with a metric thread, e.g. M3 to M6 or larger. The wall thickness of the sleeve and/or the tube part is preferably not less than 1.5 mm.

Zweckmäßigerweise können Hülse und/oder Rohrteil den gleichen Innen- und/oder Außendurchmesser aufweisen und bilden so im verbundenen Zustand ein durchgehendes Saugrohr mit einer in Längsrichtung weitgehend konstanten Außenkontur und/oder Innenkontur.The sleeve and/or tube part can expediently have the same inside and/or outside diameter and thus, when connected, form a continuous suction tube with an outside contour and/or inside contour that is largely constant in the longitudinal direction.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Hinterschneidungen und/oder Vorsprünge durch materialfreie Bereiche in der Zylinderwand ausgebildet. Vorzugsweise durchdringen die materialfreien Bereiche die Zylinderwand dabei vollständig von innen nach außen. Nach einer solchen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Hülsenabschnitt und/oder der Rohrteilabschnitt wenigstens einen von einem Grundkörperabschnitt in Längsrichtung Z hervorkragenden, in Umfangsrichtung gesehen verjüngten oder reduzierten Materialabschnitt als Hinterschneidung aufweist, an den sich in Längsrichtung Z ein in Umfangsrichtung gesehen erweiterter Materialbereich als Vorsprung anschließt. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der hervorkragende Materialabschnitt der Hülse bzw. des Rohrteils quasi als Zunge in Längsrichtung nach vorne und hintergreift dort mit seinem erweiterten Materialbereich eine dazu komplementär ausgebildete Hinterschneidung des Rohrteils bzw. der Hülse. Der hervorkragende Materialbereich hat dabei vorzugsweise die gleiche Wandstärke wie der jeweilige (bevorzugt zylindrische) Grundkörperabschnitt der Hülse bzw. des Rohrteils. Solche Materialabschnitte lassen sich besonders einfach aus zylinderförmigen Rohlingen der Hülse bzw. des Rohrteils herstellen, indem an den einander zugewandten Enden des Hülsenabschnitts und des Rohrteilabschnitts jeweils ein Teil der Zylinderwand abgetragen wird, während der verbleibende Teil den jeweiligen Materialabschnitt ausbildet. Dies wird anhand der Figuren deutlich werden.According to an advantageous embodiment, the undercuts and/or projections are formed by material-free areas in the cylinder wall. The material-free areas preferably penetrate the cylinder wall completely from the inside to the outside. According to such an embodiment, it is provided that the sleeve section and/or the partial pipe section has at least one material section that protrudes from a base body section in the longitudinal direction Z and is tapered or reduced when viewed in the circumferential direction as an undercut, on which in the longitudinal direction Z there is a material area that is expanded when viewed in the circumferential direction as a projection connects. In this embodiment, the protruding material section of the sleeve or the tubular part extends forwards as a tongue, as it were, in the longitudinal direction and engages there with its expanded material area behind a complementary undercut of the tubular part or the sleeve. The protruding material area preferably has the same wall thickness as the respective (preferably cylindrical) base body section of the sleeve or the tubular part. Such material sections can be produced particularly easily from cylindrical blanks of the sleeve or tube part by removing part of the cylinder wall at the mutually facing ends of the sleeve section and the tube part section, while the remaining part forms the respective material section. This will become clear from the figures.

Nach einer Ausführungsform genügt es, wenn an dem Hülsenabschnitt und dem Rohrteilabschnitt jeweils genau ein vorkragender Materialabschnitt vorgesehen ist, der in eine dazu komplementär ausgebildete Hinterschneidung am jeweils anderen Element eingreift. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen beiden Elementen im verbundenen Zustand möglichst klein gehalten, um an diesem Bereich das unerwünschte Einströmen von Luft in das mit Unterdruck beaufschlagte Saugrohr zu vermeiden.According to one embodiment, it is sufficient if exactly one protruding material section is provided on the sleeve section and the partial pipe section, which engages in an undercut formed in a complementary manner thereto on the respective other element. As a result, the contact surface between the two elements is kept as small as possible in the connected state in order to prevent the undesired inflow of air into the intake manifold, which is subjected to negative pressure, in this area.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind an dem Hülsenabschnitt und dem Rohrteilabschnitt jeweils genau zwei hervorkragende Materialabschnitte vorgesehen, die jeweils symmetrisch zu einer in der Rohrachse liegenden Symmetrieebene angeordnet sind. Solche Materialabschnitte lassen sich besonders einfach herstellen durch eine gerade Werkzeugführung und erlauben das Lösen der Hülse vom Rohrteil wahlweise in einer von zwei zueinander entgegengesetzt verlaufenden Entnahmerichtungen orthogonal zur Längsachse. Auch in diesem Fall erstreckt sich die gesamte Kontaktfläche parallel zu einer orthogonal zur Längsachse Z gedachten Querrichtung Y. Eine Ausnahme davon ergäbe sich in einer anderen vorteilhaften Variante, bei der an dem Hülsenabschnitt oder dem Rohrteilabschnitt ein quer zur Längsachse Z wirkender Anschlag oder Vorsprung ausgebildet wäre, der die Relativbewegung zwischen Hülse und Rohrteil in Querrichtung in einer bestimmten eingenommenen Relativposition unterbinden soll. Das kann hilfreich sein, um die Hülse beim Verbinden mit dem Rohrteil genau fluchtend zu diesem auszurichten.According to another advantageous embodiment, exactly two protruding material sections are provided on the sleeve section and the partial pipe section, which are each arranged symmetrically to a plane of symmetry lying in the pipe axis. Such material sections can be produced particularly easily by guiding the tool straight and allow the sleeve to be detached from the tubular part in one of two removal directions which run opposite to one another and are orthogonal to the longitudinal axis. In this case, too, the entire contact surface extends parallel to a transverse direction Y, which is orthogonal to the longitudinal axis Z. An exception to this would be another advantageous variant, in which a stop or projection acting transversely to the longitudinal axis Z would be formed on the sleeve section or the tubular section , which is intended to prevent the relative movement between the sleeve and the tubular part in the transverse direction in a certain relative position assumed. This can be helpful in aligning the sleeve precisely with the pipe part when connecting it.

Die Hülse oder das Rohrteil können jeweils einstückig ausgebildet sein, indem sie beispielsweise ausgehend von einem zylinderförmigen Rohling gefertigt werden. Dabei können sich Hülse und Rohrteil in Bezug auf das jeweilige Herstellungsverfahren, das oder die verwendeten Materialien, mögliche Oberflächenbehandlungen, Beschichtungen etc. unterscheiden, um beispielsweise den unterschiedlichen Anforderungen im Einsatz gerecht zu werden.The sleeve or the tubular part can each be made in one piece, for example by being manufactured starting from a cylindrical blank. The sleeve and tube part can differ with regard to the respective manufacturing process, the material or materials used, possible surface treatments, coatings, etc., in order to meet the different requirements in use, for example.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Saugrohrsystem neben der Hülse und dem Rohrteil einen in Längsrichtung Z ausgebildeten Aufnahmestab, der insbesondere zur Aufnahme eines Werkzeugs ausgebildet sein kann, welches mit einem Eingriffsprofil am Befestigungselement zusammenwirkt, um Letzteres in das Werkstück fügen zu können. In erfinderischer Wechselwirkung mit der lösbaren Verbindung zwischen Hülse und Rohrteil ist der Aufnahmestab im verbundenen Zustand so in Längsrichtung Z in die Anordnung aus Rohrteil und damit verbundener Hülse einschiebbar und positionierbar, dass der Aufnahmestab eine Bewegung der Hülse relativ zum Rohrteil orthogonal zur Längsrichtung Z durch Formschluss zwischen Aufnahmestab S einerseits und Hülse bzw. Rohrteil andererseits blockiert (blockierter Zustand). Damit kommt dem Aufnahmestab in erfinderischer Weise eine Doppelfunktion zu:

  • - Aufnahme eines Werkzeugs für das Befestigungselement
  • - Blockade bzw. Freigabe einer Relativbewegung von Hülse und Rohrteil quer zur Längsrichtung.
According to an advantageous development of the invention, the suction pipe system comprises, in addition to the sleeve and the pipe part, a receiving rod designed in the longitudinal direction Z, which can be designed in particular to receive a tool, which interacts with an engagement profile on the fastening element in order to be able to join the latter into the workpiece. In an inventive interaction with the detachable connection between the sleeve and the tubular part, the receiving rod in the connected state can be inserted and positioned in the longitudinal direction Z in the arrangement of the tubular part and the sleeve connected to it such that the receiving rod can cause the sleeve to move relative to the tubular part orthogonally to the longitudinal direction Z by positive locking blocked between the receiving rod S on the one hand and the sleeve or tubular part on the other hand (blocked condition). This means that the recording staff has a double function in an inventive way:
  • - Recording of a tool for the fastener
  • - Blocking or releasing a relative movement of sleeve and pipe part transversely to the longitudinal direction.

Im verbundenen Zustand sind - wie vorstehend bereits beschrieben wurde - die Hülse und das Rohrteil durch die ineinandergreifenden Vorsprünge bzw. Hinterschneidungen in Längsrichtung Z relativ zueinander fixiert. Durch eine Relativbewegung zwischen Hülse und Rohrteil orthogonal zur Längsrichtung (also in Querrichtung) sind die beiden Elemente erfindungsgemäß grundsätzlich voneinander lösbar. Durch die Anordnung des Aufnahmestabs innerhalb des Saugrohres wird auf einfache Weise sichergestellt, dass auch diese Relativbewegung in Querrichtung unterbunden wird, sodass Hülse und Rohrteil sicher formschlüssig miteinander verbunden bleiben. Vorzugsweise ist dazu am Aufnahmestab ein Führungsabschnitt ausgebildet, der sich innenseitig möglichst eng und spielfrei dort an die Kontur des Hülsenabschnitts und des damit verbundenen Rohrteilabschnitts anlegt, wo die beiden Teile ineinandergreifen. Dadurch werden die beiden Teile passgenau und vorzugsweise konzentrisch zueinander ausgerichtet und bleiben gezwungenermaßen in dieser Anordnung, solange der Aufnahmestab bzw. dessen Führungsabschnitt die Verbindungsstelle innenseitig beaufschlagt.In the connected state--as already described above--the sleeve and the tube part are fixed relative to one another in the longitudinal direction Z by the interlocking projections or undercuts. According to the invention, the two elements can basically be detached from one another by a relative movement between the sleeve and the tubular part orthogonally to the longitudinal direction (ie in the transverse direction). The arrangement of the receiving rod within the suction tube ensures in a simple manner that this relative movement in the transverse direction is also suppressed, so that the sleeve and tube part remain securely connected to one another in a form-fitting manner. For this purpose, a guide section is preferably formed on the receiving rod, which on the inside abuts as narrowly and without play as possible on the contour of the sleeve section and the tubular section section connected thereto, where the two parts engage. As a result, the two parts are aligned precisely and preferably concentrically to one another and are forced to remain in this arrangement as long as the receiving rod or its guide section acts on the connection point on the inside.

Der Austausch der Hülse am erfindungsgemäßen Saugrohr kann besonders einfach erfolgen, bevorzugt sogar werkzeuglos. Dazu muss lediglich der Aufnahmestab so weit relativ zum Saugrohr vor- oder zurückgeschoben werden, dass er den Verbindungsbereich zwischen Hülse und Rohrteil innenseitig freigibt, um die seitliche Relativbewegung der beiden Teile in Querrichtung zuzulassen. Dadurch können die Vorsprünge und Hinterschneidungen außer Eingriff gebracht werden, und die Hülse wird zur Entnahme frei. In umgekehrter Weise kann die Hülse mit dem Rohrteil verbunden werden durch seitliches Einschieben der Hülse mit ihren Vorsprüngen und Hinterschneidungen in die komplementär dazu ausgebildete Formgebung am Rohrteil. Nach Einführen des Aufnahmestabs wird diese Querbewegung formschlüssig blockiert, und das Saugrohr mit neuer Hülse kann verwendet werden.The sleeve on the intake manifold according to the invention can be replaced particularly easily, preferably even without tools. All that is required is for the receiving rod to be pushed forwards or backwards relative to the suction pipe so far that it releases the connection area between the sleeve and the pipe part on the inside, in order to allow the lateral relative movement of the two parts in the transverse direction. This allows the projections and undercuts to be disengaged and the sleeve free for removal. Conversely, the sleeve can be connected to the tubular part by laterally pushing the sleeve with its projections and undercuts into the complementary shape on the tubular part. After inserting the pick-up rod, this transverse movement is positively blocked and the suction tube with a new sleeve can be used.

Eine möglichst genaue Passung zwischen Hülsenabschnitt und Rohrteilabschnitt erzeugt dabei auch in Längsrichtung Z eine weitgehend spielfreie und damit dichte Verbindung. Das ist dann wichtig, wenn das Saugrohr mit einem Unterdruck beaufschlagt werden soll, ohne dass im Verbindungsbereich zwischen Hülse und Rohrteil unerwünscht Luft eindringen kann. Um den Unterdruck dennoch in Längsrichtung durch den Verbindungsbereich hindurch bis an das vordere freie Ende der Hülse weiterleiten zu können (wo der Kopf des Befestigungselements vom Unterdruck am Hülsenende gehalten wird), sind nach einer Ausführungsform der Erfindung in der Hülse und/oder dem Rohrteil und/oder dem Aufnahmestab Saugkanäle ausgebildet, welche durch den Verbindungsbereich hindurchführen, ohne die formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Rohrteil zu behindern. Beispielsweise kann der Aufnahmestab im Bereich seines Führungsabschnitts Längsnuten entlang seiner Mantelfläche aufweisen. Ergänzend oder alternativ können Längsnuten auch innenseitig des Hülsenabschnitts und des Rohrteilabschnitts vorgesehen sein.A fit that is as precise as possible between the sleeve section and the partial pipe section also produces a largely play-free and therefore tight connection in the longitudinal direction Z. This is important if the suction pipe is to be subjected to a negative pressure without unwanted air being able to penetrate in the connection area between the sleeve and the pipe part. In order to be able to transmit the negative pressure in the longitudinal direction through the connection area to the front free end of the sleeve (where the head of the fastening element is held by the negative pressure at the sleeve end), according to one embodiment of the invention in the sleeve and/or the tubular part and /or the receiving rod formed suction channels, which pass through the connection area without impeding the form-fitting connection between the sleeve and the tubular part. For example, the receiving rod can have longitudinal grooves along its lateral surface in the region of its guide section. In addition or as an alternative, longitudinal grooves can also be provided on the inside of the sleeve section and the tubular section.

Eine erfindungsgemäße Fügevorrichtung mit einem vorstehend beschriebenen Saugrohrsystem ist zur Durchführung eines Fügeverfahrens ausgebildet, in welchem ein Befestigungselement in ein Werkstück eingebracht wird (Fügen), und wobei das Befestigungselement zuvor das dem Rohrteil abgewandte Hülsenende temporär verschließt und somit durch einen im Saugrohr erzeugten Unterdruck am Hülsenende festgehalten werden kann, um das Befestigungselement durch Verfahren des Saugrohrs an den vorgesehenen Fügeort zu verbringen.A joining device according to the invention with a suction tube system as described above is designed to carry out a joining method in which a fastening element is introduced into a workpiece (joining) and the fastening element previously temporarily closes the sleeve end facing away from the tube part and thus by a negative pressure generated in the suction tube at the sleeve end can be held in order to bring the fastening element to the intended joint location by moving the suction pipe.

Bevorzugt ist zur Durchführung des Verfahrens ein innerhalb des Saugrohrs geführter Aufnahmestab zur Rotation um seine Längsachse mit einem - vorzugsweise vorgebbaren - Drehmoment antreibbar, wobei der Aufnahmestab in Längsrichtung Z relativ zum Saugrohr verschiebbar ist und an seinem dem Rohrteil abgewandten vorderen Ende zur Aufnahme eines Werkzeugs ausgebildet ist. Dadurch kann das Werkzeug durch Vorschub des Aufnahmestabs in ein am Hülsenende gehaltenes Befestigungselement eingreifen, wobei der Aufnahmestab nach Eingriff in das Befestigungselement gemeinsam mit dem Saugrohr und/oder relativ dazu in Längsrichtung Z verfahrbar ist, um das am Fügeort positionierte Befestigungselement in das Werkstück zu fügen.To carry out the method, a receiving rod guided within the suction tube can preferably be driven to rotate about its longitudinal axis with a torque, preferably a predetermined one, with the receiving rod being displaceable in the longitudinal direction Z relative to the suction tube and being designed to receive a tool at its front end facing away from the tube part is. As a result, the tool can engage in a fastening element held on the sleeve end by advancing the locating rod, with the locating rod being movable after engaging in the fastening element together with the suction tube and/or relative thereto in the longitudinal direction Z in order to join the fastening element positioned at the joining location into the workpiece .

Das erfindungsgemäße Saugrohr erleichtert die Vorpositionierung des Befestigungselements auch an schwer zugänglichen Orten. Allerdings wird zwischen dem vorderen freien Hülsenende und dem dort vom Unterdruck gehaltenen Befestigungselement Reibung erzeugt, wenn das Befestigungselement durch das Werkzeug in Rotation versetzt wird, während das Saugrohr diese Rotationsbewegung nicht mit vollführt. Häufig besteht die Anforderung, das Befestigungselement mit einem vorgegebenen oder genau zu erfassenden Drehmoment in das Werkstück einzubringen bzw. einzuschrauben. Besonders wichtig ist dabei der Verfahrensabschnitt des Endanzugs (s.o.). Hier soll das aufgebrachte Drehmoment möglichst störungsfrei erfasst werden können. Durch eine besondere Verfahrensabfolge wird dies jedoch möglich, wozu auch das zuvor beschriebene Saugrohr verwendet werden kann:

  • Dazu ist folgender Verfahrensablauf vorgesehen:
    1. a) In einem ersten Verfahrensschritt wird das vom Werkzeug gegriffene Befestigungselement in Richtung auf das bzw. in das Werkstück bewegt, während das Befestigungselement das Hülsenende noch verschließt und durch Unterdruck im Saugrohr gehalten wird.
    2. b) In einem daran anschließenden zweiten Verfahrensschritt wird der Aufnahmestab mit dem Werkzeug soweit relativ zum Saugrohr vorgeschoben, dass das währenddessen mit dem Werkzeug ins Werkstück gefügte Befestigungselement vom Hülsenende abgehoben wird, um den Kontakt bzw. die Reibung zwischen Befestigungselement und Hülsenende aufzuheben.
The suction tube according to the invention facilitates the pre-positioning of the fastening element, even in places that are difficult to access. However, friction is generated between the front free end of the sleeve and the fastening element held there by the vacuum when the fastening element is rotated by the tool, while the suction tube does not carry out this rotational movement. There is often a requirement to insert or screw the fastening element into the workpiece with a specified torque or a torque that is to be measured precisely. The process section of the final tightening (see above) is particularly important. The applied torque should be able to be recorded here with as little disruption as possible. However, this is possible through a special process sequence, for which the suction pipe described above can also be used:
  • The following procedure is provided for this:
    1. a) In a first method step, the fastening element gripped by the tool is moved in the direction of or into the workpiece, while the fastening element still closes the end of the sleeve and is held in the suction tube by negative pressure.
    2. b) In a subsequent second process step, the receiving rod with the tool is advanced so far relative to the suction tube that the fastening element that has been inserted into the workpiece with the tool is lifted from the end of the sleeve in order to eliminate the contact or friction between the fastening element and the end of the sleeve.

Dadurch wird besonders elegant sichergestellt, dass das in das Befestigungselement eingebrachte Drehmoment nicht durch Reibverluste zwischen Befestigungselement und Saugrohr beeinträchtigt wird. Der zweite Verfahrensschritt wird eingeleitet, bevor das Befestigungselement den Endanzug erfahren hat, und kann auch weitere, zeitlich vorher erfolgende Fügeschritte umfassen. Das Verfahren erlaubt es grundsätzlich, das Befestigungselement zu einem beliebigen Moment während des Fügeprozesses vom Saugrohr abzuheben. Bevorzugt wird der Kontakt zwischen Befestigungselement und Saugrohr jedoch erst dann aufgehoben, wenn das Befestigungselement jedenfalls ausreichend tief bzw. stabil in das Werkstück gefügt ist, um auch ohne Kontakt zum Saugrohr bereits ausreichenden Halt für das weitere Fügen zu haben.This ensures in a particularly elegant manner that the torque introduced into the fastening element is not impaired by friction losses between the fastening element and the intake manifold. The second method step is initiated before the fastening element has experienced the final tightening, and can also include further joining steps that take place earlier. In principle, the method allows the fastening element to be lifted off the intake manifold at any moment during the joining process. Preferably, however, the contact between the fastening element and the suction tube is only eliminated when the fastening element is inserted sufficiently deep or stable into the workpiece in order to have sufficient support for further joining even without contact with the suction tube.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Saugrohr an seinem der Hülse abgewandten hinteren Ende in der Fügevorrichtung aufgenommen und gelagert ist mithilfe eines gefederten Sitzes. Dabei wird das Saugrohr durch Federkraft in den Sitz gedrückt und nimmt dabei eine im Prozess bevorzugte Lage ein, die auch als Ausgangslage bezeichnet werden kann. Wird das Saugrohr beispielsweise im Bereich der Hülse durch Kräfte in Längsrichtung oder quer dazu beaufschlagt, so erlaubt es die Federvorspannung, das Saugrohr temporär aus seinem Sitz heraus zu bewegen und seitlich und/oder in Längsrichtung geringfügig zu verschieben oder zu verkippen. Auch der innerhalb des Saugrohrs geführte Aufnahmestab ist so mit dem Kopf der Fügevorrichtung gekoppelt, dass er die leichte Kippbewegung des Saugrohres mit vollführen kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the rear end of the suction tube facing away from the sleeve is received and mounted in the joining device with the aid of a spring-loaded seat. The suction tube is pressed into the seat by spring force and assumes a position that is preferred in the process, which can also be referred to as the starting position. If the intake manifold is subjected to forces in the longitudinal direction or transversely thereto, for example in the region of the sleeve, the spring preload allows the intake manifold to be temporarily moved out of its seat and slightly shifted or tilted laterally and/or longitudinally. The holding rod guided inside the suction tube is also coupled to the head of the joining device in such a way that it can carry out the slight tilting movement of the suction tube.

Die genannte seitliche Beaufschlagung kann beispielsweise von einer Schraube ausgehen, welche während des Fügens ihr Gewinde „findet“ und entlang der Gewindeachse eingeschraubt wird, wenn diese Achse nicht perfekt mit der Längsachse des Saugrohres oder des Aufnahmestabs übereinstimmt bzw. fluchtet. Dann „zwingt“ die Schraube über das Werkzeug den Aufnahmestab und das über den Führungsabschnitt kontaktierte Saugrohr zu einer leichten Lagekorrektur, welche durch die gefederte Aufhängung erfindungsgemäß möglich gemacht wird.Said lateral loading can, for example, come from a screw which “finds” its thread during assembly and is screwed in along the thread axis if this axis does not perfectly match or align with the longitudinal axis of the suction pipe or the receiving rod. The screw then “forces” the tool to slightly correct the position of the receiving rod and the suction pipe, which is in contact via the guide section, which is made possible by the spring-loaded suspension according to the invention.

Nach Ende der Beaufschlagung nimmt das Saugrohr nebst Aufnahmestab aufgrund der Federvorspannung selbsttätig wieder die durch den Sitz vorbestimmte Ausgangslage ein. Durch diese Aufnahme ist es möglich, das Saugrohr vor oder während des Fügevorganges relativ zur Fügevorrichtung leicht zu versetzen, um Positioniertoleranzen auszugleichen. Dadurch werden Verformungen oder gar der Bruch des Saugrohrs oder des Aufnahmestabs vorteilhaft vermieden.After the end of the loading, the intake manifold and the receiving rod automatically return to the initial position predetermined by the seat due to the spring preload. This recording makes it possible to slightly displace the suction tube relative to the joining device before or during the joining process in order to compensate for positioning tolerances. As a result, deformations or even breakage of the suction tube or the receiving rod are advantageously avoided.

Bevorzugt lässt sich das Saugrohr mithilfe eines Bajonettverschlusses aus der Fügevorrichtung werkzeuglos entnehmen. Dabei ist es besonders hilfreich, dass der innerhalb des Saugrohrs geführte Aufnahmestab währenddessen mit der Fügevorrichtung verbunden bleiben kann. Das Saugrohr kann in diesem Falle nach Entriegelung aus dem Bajonettverschluss einfach von der Fügevorrichtung in Längsrichtung abgezogen werden, wodurch gleichzeitig die blockierende Wirkung des Aufnahmestabs im Verbindungsbereich zwischen Hülse und Rohrteil aufgehoben wird. Das vom Aufnahmestab gehaltene Werkzeug liegt dann zum Austausch frei zugänglich, und auch das Saugrohr kann als Ganzes oder in Teilen (Hülse bzw. Rohrteil) ausgetauscht werden.The suction pipe can preferably be removed from the joining device without tools using a bayonet lock. It is particularly helpful that the receiving rod guided inside the suction tube can remain connected to the joining device during this time. In this case, after unlocking it from the bayonet lock, the suction pipe can simply be pulled off the joining device in the longitudinal direction, which at the same time eliminates the blocking effect of the receiving rod in the connection area between the sleeve and the pipe part. The tool held by the receiving rod is then freely accessible for replacement, and the suction tube can also be replaced as a whole or in parts (sleeve or tube part).

Der erfinderische Gedanke zum vereinfachten Lösen einer Hülse vom Rohrteil wurde vorstehend beschrieben in einer Variante, in welcher ein im Wesentlichen ungeteilter Aufnahmestab die lösbare Verbindung zwischen Hülse und Rohrteil formschlüssig stabilisiert. Denkbar ist es allerdings auch, alternativ oder ergänzend den Aufnahmestab zweiteilig auszuführen, wobei die beiden in Längsrichtung hintereinander angeordneten Teile durch Vorsprünge und Hinterschneidungen analog zu der oben für das Saugrohr beschriebenen Weise miteinander verbindbar sind. Das kann sinnvoll sein, wenn etwa der Austausch des kompletten (einstückigen) Aufnahmestabs unnötig oder kostenintensiv ist und stattdessen nur ein bestimmter Abschnitt davon lösbar ausgeführt werden soll. Ein über diese Verbindung geschobenes Saugrohr dient dann dazu, eine seitliche Relativbewegung der Aufnahmestabteile formschlüssig zu blockieren, umgekehrt analog zur Funktion des Aufnahmestabs in der vorstehend ausführlich beschriebenen Variante. Das Saugrohr könnte in diesem Fall sowohl einstückig als auch mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere könnte sowohl das Saugrohr als auch der Aufnahmestab formschlüssig miteinander verbindbare Komponenten nach der für die Hülse und das Rohrteil beschriebenen Art aufweisen, wobei Saugrohr und Aufnahmestab sich dann gegenseitig formschlüssig gegen eine seitliche Lösebewegung blockieren (vorzugsweise sind dann die Verbindungsbereiche der Saugrohrteile anders geformt als die Verbindungsbereiche der Aufnahmestabteile und/oder in Umfangsrichtung oder in Längsrichtung versetzt dazu positioniert).The inventive idea for simplified detachment of a sleeve from the tubular part was described above in a variant in which an essentially undivided receiving rod stabilizes the detachable connection between the sleeve and tubular part in a form-fitting manner. However, it is also conceivable, alternatively or additionally, to design the receiving rod in two parts, with the two parts arranged one behind the other in the longitudinal direction being connectable to one another by means of projections and undercuts in a manner analogous to the manner described above for the suction tube. This can be useful if, for example, the replacement of the complete (one-piece) receiving rod is unnecessary or expensive and instead only a certain section of it is to be designed to be detachable. A suction tube pushed over this connection then serves to block a lateral relative movement of the receiving rod parts in a form-fitting manner, vice versa, analogously to the function of the receiving rod in the variant described in detail above. In this case, the intake manifold could be designed in one piece or in several parts. In particular, both the suction tube and the pickup rod could have components that can be positively connected to one another according to the type described for the sleeve and the tube part, with the suction tube and receiving rod then blocking each other positively against a lateral loosening movement (preferably the connecting areas of the suction tube parts are then shaped differently than the connecting areas of the receiving rod parts and/or in the circumferential direction or offset in the longitudinal direction).

Die Erfindung ist auch nicht beschränkt auf genau zwei miteinander formschlüssig zu verbindende Teile, wie es anhand der Hülse und dem Rohrteil beschrieben ist. Das Saugrohr oder der Aufnahmestab kann auch drei oder mehr Elemente aufweisen, die auf diese Weise hintereinanderliegend verbunden sind.The invention is also not limited to exactly two parts to be connected to one another in a form-fitting manner, as is described with reference to the sleeve and the tubular part. The suction tube or pick-up wand may also comprise three or more elements connected in tandem in this way.

Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit dem Fügen von Schrauben in bestehende Gewinde ausgerichtet ist, lässt sich das erfindungsgemäße Saugrohr theoretisch auch verwenden für das Fügen von Fließlochschrauben, die sich während des Fügeverfahrens ihr eigenes Gewinde im Werkstück formen.Although the present invention is geared in particular in connection with the joining of screws into existing threads, the suction pipe according to the invention can theoretically also be used for joining flow-drilling screws, which form their own thread in the workpiece during the joining process.

Auch jede andere Art von Befestigungselement kann mit dem erfindungsgemäßen Saugrohr positioniert werden, wenn das Befestigungselement dazu geeignet ist, das Saugrohr an seinem vorderen freien Ende temporär zu verschließen, um durch den Unterdruck im Saugrohr gehalten zu werden. Außerdem könnte beispielsweise auch das Saugrohr selbst zum Beaufschlagen und Fügen eines von ihm gehaltenen Befestigungselements in einer rotatorischen und/oder translatorischen Bewegung angetrieben sein. Dazu könnte das Saugrohr am vorderen freien Ende ein geeignetes Eingriffsprofil aufweisen, um mit dem Befestigungselement zusammenzuwirken. Ein innerhalb des Saugrohres geführter Sicherungsstab könnte dann den Formschluss nach dem Vorbild des Führungsabschnitts des Aufnahmestabs sicherstellen, ohne jedoch gleichzeitig ein Werkzeug aufnehmen zu müssen.Any other type of fastening element can also be positioned with the suction pipe according to the invention if the fastening element is suitable for temporarily closing the suction pipe at its front free end in order to be held in place by the negative pressure in the suction pipe. In addition, for example, the suction pipe itself could also be driven in a rotational and/or translational movement for loading and joining a fastening element held by it. For this purpose, the suction tube could have a suitable engagement profile at the front free end in order to interact with the fastening element. A safety bar guided inside the intake manifold could then ensure the form fit based on the example of the guide section of the receiving bar, but without having to hold a tool at the same time.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Figurenbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 einen Ausschnitt einer Fügevorrichtung in vereinfachter perspektivischer Ansicht, teilweise geschnitten,
  • 2 eine erfindungsgemäße Verbindung zwischen Hülse und Rohrteil,
  • 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2, und
  • 4 ein erfindungsgemäßes Saugrohrsystem mit Hülse, Rohrteil und Aufnahmestab.
The invention is explained in more detail below using a figure example. while showing
  • 1 a section of a joining device in a simplified perspective view, partially sectioned,
  • 2 a connection according to the invention between sleeve and tubular part,
  • 3 an enlarged section 2 , and
  • 4 an inventive suction pipe system with sleeve, pipe part and pick-up rod.

1 zeigt in perspektivischer Ansicht den vorderen Teil einer Fügevorrichtung V, welche beispielsweise von einem Roboter getragen und positioniert werden kann. Die Fügevorrichtung V umfasst ein Saugrohrsystem B mit einem Saugrohr P, welches sich entlang seiner Rohrachse ZR erstreckt, die in einer Längsrichtung Z verläuft. Das Saugrohr P umfasst an einem der Vorrichtung V zugewandten hinteren Ende ein längeres Rohrteil R und an einem der Fügevorrichtung abgewandten vorderen Ende eine kürzere Hülse H. Das vordere freie Ende M der Hülse H dient zur temporären Aufnahme eines Befestigungselements L, welches im dargestellten Beispiel einen Schaft und einen gegenüber dem Schaft erweiterten Kopf aufweist. 1 shows a perspective view of the front part of a joining device V, which can be carried and positioned by a robot, for example. The joining device V comprises a suction pipe system B with a suction pipe P, which extends along its pipe axis Z R , which runs in a longitudinal direction Z. The suction pipe P comprises a longer pipe part R at a rear end facing the device V and a shorter sleeve H at a front end facing away from the joining device Shaft and has a head that is enlarged relative to the shank.

Das Saugrohr P ist über nicht näher bezeichnete Mittel mit einem Unterdruck beaufschlagbar. Der erweiterte Kopf des Befestigungselements L verschließt dabei das Saugrohr P am freien Ende M, wodurch das Befestigungselement L dort temporär gehalten und gemeinsam mit dem Saugrohr P an einer Fügeposition angeordnet werden kann, um dort in ein vereinfacht dargestelltes Werkstück Q gefügt zu werden. Insbesondere kann es sich bei dem Befestigungselement L um eine Schraube handeln, die durch Rotation in das Werkstück eingeschraubt wird. Ein innerhalb des Saugrohres P angeordnetes und von einem Aufnahmestab T gehaltenes Werkzeug W greift zum Fügen in den Kopf des Befestigungselements ein, wie in 4 noch zu sehen sein wird.The intake manifold P can be subjected to a negative pressure by means that are not specified in more detail. The expanded head of the fastening element L closes the suction tube P at the free end M, whereby the fastening element L can be held there temporarily and arranged together with the suction tube P at a joining position in order to be joined there in a workpiece Q shown in simplified form. In particular, the fastening element L can be a screw which is screwed into the workpiece by rotation. A tool W positioned within the suction tube P and held by a locating rod T engages the head of the fastener for assembly, as shown in FIG 4 will still be seen.

Das Saugrohr P ist an seinem rückwärtigen Ende über einen gefederten Bajonettverschluss J mit dem Kopf der Fügevorrichtung V lösbar verbindbar. Eine Feder drückt das Saugrohr dabei in Längsrichtung Z nach vorne zum freien Ende M hin und gleichzeitig in einen Sitz, welcher die Lage des Saugrohres relativ zur Fügevorrichtung festlegt (Ausgangslage). Eine auf das Saugrohr - beispielsweise im Bereich seiner Hülse H - einwirkende Beaufschlagung in Längsrichtung Z oder auch quer dazu erlaubt eine (vorzugsweise gering gehaltene) Bewegung des Saugrohrs gegen die Federkraft aus seiner Ausgangslage heraus. Endet die Beaufschlagung, so bewegt sich das Saugrohr aufgrund der Federkraft selbsttätig wieder zurück in seine Ausgangslage. Auch der bezüglich 4 näher beschriebene Aufnahmestab T ist so am Kopf der Fügevorrichtung V angeordnet, dass er der Bewegung des Saugrohrs aus der Ausgangslage heraus folgen kann.The rear end of the suction pipe P can be detachably connected to the head of the joining device V via a spring-loaded bayonet catch J. A spring pushes the suction tube forwards in the longitudinal direction Z towards the free end M and at the same time into a seat which determines the position of the suction tube relative to the joining device (initial position). On the intake manifold - for example in the region of its sleeve H - acting loading in the longitudinal direction Z or transversely thereto allows a (preferably small) movement of the intake manifold against the spring force from its initial position. When the pressure ends, the intake manifold automatically moves back to its original position due to the spring force. Also regarding 4 The receiving rod T described in more detail is arranged at the head of the joining device V in such a way that it can follow the movement of the suction pipe from the starting position.

Durch eine kurze Schubbewegung des Saugrohrs in Richtung auf den Kopf der Fügevorrichtung und anschließendes Drehen um die Rohrachse Rz - bspw. im Uhrzeigersinn - lässt sich das Saugrohr P aus dem Bajonettverschluss lösen und nach vorne aus der Vorrichtung V herausziehen. In umgekehrter Vorgehensweise lässt sich das Saugrohr in die Vorrichtung wieder einsetzen. Ein im Zusammenhang mit 4 näher beschriebener, innerhalb des Saugrohrs angeordneter Aufnahmestab T kann dabei in der Vorrichtung V verbleiben und durch Entnahme des Saugrohrs P freigelegt werden.By briefly pushing the suction tube in the direction of the head of the joining device and then turning it around the tube axis Rz - e.g. clockwise - the suction tube P can be released from the bayonet catch and pulled out of the device V towards the front. In the reverse procedure, the intake manifold can be inserted into the front reinsert direction. A related to 4 The receiving rod T, which is described in more detail and is arranged inside the suction tube, can remain in the device V and can be exposed by removing the suction tube P.

2 zeigt das Rohrteil R mit der Hülse H in vergrößerter Darstellung. Die als Hohlzylinder um die nicht dargestellte Rohrachse ausgebildete Hülse H umfasst einen Grundkörper GH und einen daran angrenzenden, dem Rohrteil R zugewandten Hülsenabschnitt AH. Auch das hohlzylindrische Rohrteil R umfasst einen Grundkörper GR, an den sich ein der Hülse zugewandter Rohrteilabschnitt AR anschließt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Außendurchmesser D der Hülse H auch dem Außendurchmesser des Rohrteils R. Auch die Wandstärke s der Hülse H entspricht der Wandstärke des Rohrteils R (von speziellen Profilbereichen innerhalb der Hülse H bzw. des Rohrteils R abgesehen). 2 shows the pipe part R with the sleeve H in an enlarged view. The sleeve H, which is designed as a hollow cylinder around the tube axis (not shown), comprises a base body G H and a sleeve section A H adjoining it and facing the tube part R. The hollow-cylindrical tubular part R also comprises a base body G R , which is adjoined by a partial tubular section A R facing the sleeve. In the illustrated embodiment, the outer diameter D of the sleeve H also corresponds to the outer diameter of the tubular part R. The wall thickness s of the sleeve H also corresponds to the wall thickness of the tubular part R (apart from special profile areas within the sleeve H or the tubular part R).

Gemäß 3, die einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 zeigt, umfasst der Hülsenabschnitt AH zwei vom Grundkörper GH in Längsrichtung Z hervorkragende Vorsprünge VH, die jeweils einen in Umfangsrichtung reduzierten Abschnitt und einen daran angrenzenden, in Umfangsrichtung wieder erweiterten Abschnitt umfassen. Die beiden Vorsprünge liegen einander mit Bezug auf die Rohrachse symmetrisch gegenüber (und sind in der Figurendarstellung nur teilweise zu sehen). Jeder reduzierte Abschnitt bildet in dieser Ausführungsform zugleich zwei Hinterschneidungen HH im Hülsenabschnitt AH aus (für jeden der beiden Vorsprünge VH ist jeweils eine Hinterschneidung in 3 bezeichnet).According to 3 showing an enlarged detail 2 shows, the sleeve section A H comprises two projections V H protruding from the base body G H in the longitudinal direction Z, which each comprise a section that is reduced in the circumferential direction and an adjoining section that is widened again in the circumferential direction. The two protrusions are symmetrically opposed to each other with respect to the tube axis (and are only partially visible in the figure representation). In this embodiment, each reduced section also forms two undercuts H H in the sleeve section A H (for each of the two projections V H there is an undercut in 3 designated).

In vergleichbarer Weise erstrecken sich - ausgehend vom Rohrteilgrundkörper GR - zwei Vorsprünge VR des Rohrteilabschnitts AR in Längsrichtung Z zur Hülse H hin. Auch diese Vorsprünge VR umfassen jeweils einen in Umfangsrichtung reduzierten Bereich, der sich mit Blick in Längsrichtung Z dann wieder erweitert und dadurch Hinterschneidungen HR am Rohrteil R ausbildet. Auch die Vorsprünge bzw. Hinterschneidung des Rohrteils R sind symmetrisch zur Rohrachse einander gegenüberliegend ausgebildet, wobei in den Figuren nur einer der beiden Vorsprünge VR des Rohrteils gut zu sehen ist. Die Vorsprünge am Hülsenabschnitt AH und/oder am Rohrteilabschnitt AR sind vorzugsweise durch reinen Materialabtrag aus der Zylinderwand hergestellt.In a comparable manner, two projections V R of the tubular section A R extend in the longitudinal direction Z towards the sleeve H, starting from the tubular part base body G R . These projections V R also each include a region that is reduced in the circumferential direction, which then widens again when viewed in the longitudinal direction Z, thereby forming undercuts H R on the tubular part R. The projections or undercuts of the tube part R are also formed opposite one another symmetrically to the tube axis, only one of the two projections V R of the tube part being clearly visible in the figures. The projections on the sleeve section A H and/or on the partial pipe section A R are preferably produced purely by removing material from the cylinder wall.

Die Hülse H ist in einer seitlichen bzw. orthogonal zur Längsrichtung Z verlaufenden Relativbewegung mit dem Rohrteil R verbindbar, indem die Vorsprünge VR des Rohrteils R in die Hinterschneidung der Hülse H und gleichzeitig die Vorsprünge VH der Hülse H in die Hinterschneidungen HR am Rohrteil eingeführt werden und dadurch formschlüssig ineinandergreifen. Die großen Pfeile in 2 deuten diese Relativbewegung an. Nach dem gegenseitigen Eingriff sind Hülse H und Rohrteil R formschlüssig miteinander verbunden und dadurch gegen eine Bewegung relativ zueinander in Längsrichtung Z gesichert. Dieser Zustand ist beispielsweise in 1 oder 4 dargestellt. Im verbundenen Zustand liegen Hülse und Rohrteil mit Blick entlang der Längsrichtung bzw. Rohrachse ZR genau fluchtend hintereinander. Im verbundenen Zustand ist die Hülse mit dem Rohrteil auch drehfest formschlüssig verbunden, sodass ein in die Hülse H eingeleitetes Drehmoment - möglichst spielfrei - in das Rohrteil R übertragen werden kann.The sleeve H can be connected to the tubular part R in a lateral or orthogonal relative movement to the longitudinal direction Z by pushing the projections V R of the tubular part R into the undercut of the sleeve H and at the same time the projections V H of the sleeve H into the undercuts H R am Pipe part are introduced and thereby interlock positively. The big arrows in 2 indicate this relative movement. After the mutual engagement, the sleeve H and the tubular part R are positively connected to one another and are thereby secured against movement relative to one another in the longitudinal direction Z. For example, this state is in 1 or 4 shown. In the connected state, the sleeve and the tube part are exactly aligned one behind the other when viewed along the longitudinal direction or tube axis Z R . In the connected state, the sleeve is also non-rotatably positively connected to the tube part, so that a torque introduced into the sleeve H can be transmitted into the tube part R—as free of play as possible.

In diesem Zustand berühren sich Hülse und Rohrteil entlang einer Kontaktfläche F. Die ineinandergreifenden Vorsprünge bzw. Hinterschneidungen sind so passgenau gearbeitet, dass die Hülse H im verbundenen Zustand idealerweise spielfrei mit dem Rohrteil R verbunden ist und die Verbindungsstelle dadurch möglichst dicht ausgebildet ist. Dadurch ist gewährleistet, dass ein im Saugrohr P aufgebauter Unterdruck bestmöglich aufrechterhalten wird, ohne dass unerwünscht Luft entlang der Kontaktfläche von außen in das Innere des Saugrohrs gelangt.In this state, the sleeve and tube part touch along a contact surface F. The interlocking projections or undercuts are made to fit so precisely that the sleeve H is ideally connected to the tube part R without play when it is connected, and the connection point is therefore designed as tightly as possible. This ensures that a negative pressure built up in the intake manifold P is maintained as best as possible without undesired air getting into the interior of the intake manifold along the contact surface from the outside.

Aus den 2 und 3 wird deutlich, dass sich die Hülse H besonders leicht, vorzugsweise sogar ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs, vom Rohrteil R lösen lässt in einer seitlichen Relativbewegung. Der besonderem Verschleiß ausgesetzte vordere Teil des Saugrohrs, nämlich die erfindungsgemäß separat ausgebildete Hülse, kann so leicht und kostengünstig ausgetauscht werden, ohne das gesamte Saugrohr austauschen zu müssen.From the 2 and 3 it becomes clear that the sleeve H can be detached particularly easily from the tubular part R in a relative lateral movement, preferably even without the aid of a tool. The front part of the suction tube that is particularly exposed to wear, namely the sleeve that is designed separately according to the invention, can thus be replaced easily and inexpensively without having to replace the entire suction tube.

Um die Verbindung zwischen Hülse H und Rohrteil R auch quer zur Rohrachse ZR zu sichern, macht sich die Erfindung einen Aufnahmestab T zu Nutze, der gemäß 4 im Inneren des Saugrohrs P geführt wird. Diese Darstellung zeigt einen ausgewählten Bereich des Saugrohrsystems B, nämlich den vordersten Abschnitt des Saugrohrs R sowie die damit verbundene Hülse H, in vereinfachter geschnittener Darstellung. Ein um die Rohrachse ZR ausgebildeter Aufnahmestab T erstreckt sich im Inneren des Saugrohrs P und trägt an seiner Spitze ein als Bit ausgebildetes Werkzeug W. Das Werkzeug W ist dazu vorgesehen, in ein im Kopf des Befestigungselements L ausgebildetes Angriffsmerkmal einzugreifen, um das Befestigungselement L mit einem Drehmoment (und mit einer Vorschubkraft) beaufschlagen zu können.In order to also secure the connection between the sleeve H and the pipe part R transversely to the pipe axis Z R , the invention makes use of a receiving rod T, which according to 4 is guided inside the intake manifold P. This representation shows a selected area of the intake manifold system B, namely the foremost section of the intake manifold R and the sleeve H connected thereto, in a simplified sectional representation. A receiving rod T formed about the pipe axis Z R extends inside the suction pipe P and carries a tool W in the form of a bit at its tip. The tool W is intended to engage in a gripping feature formed in the head of the fastener L in order to loosen the fastener L to be able to apply a torque (and a feed force).

Der Aufnahmestab T ist relativ zum Saugrohr P in Längsrichtung Z verfahrbar und kann über einen nicht näher dargestellten Antrieb um seine Längsachse rotieren. So kann er beispielsweise so weit innerhalb des Saugrohrs nach vorne geschoben werden, bis das Werkzeug W in den Kopf des Befestigungselements L eingreift. Zu diesem Zeitpunkt wird das Befestigungselement L noch durch den im Saugrohr aufgebauten Unterdruck am vorderen Ende M der Hülse H gehalten. Der Befestigungsstab T kann dann gemeinsam mit dem Saugrohr oder relativ dazu in Längsrichtung Z vorgeschoben werden, um das Befestigungselement L in das (in 1 angedeutete) Werkstück Q einzuschrauben. 4 zeigt dabei einen Zustand, in dem der Aufnahmestab T bereits so weit relativ zum Saugrohr P nach vorne geschoben ist, dass das Werkzeug W das Befestigungselement L vom freien Ende M der Hülse getrennt bzw. abgehoben hat. Bevorzugt erfolgt dieser Verfahrensschritt erst, nachdem das Befestigungselement ausreichend tief in das Werkstück eingebracht wurde, ohne eine weitere stabilisierende Halterung am vorderen Ende der Hülse H zu benötigen. Durch die Trennung des (rotierenden) Befestigungselements L von der Hülse H werden Reibkräfte zwischen diesen Komponenten vorteilhaft vermieden.The receiving rod T can be moved relative to the suction tube P in the longitudinal direction Z and can rotate about its longitudinal axis via a drive that is not shown in detail. For example, he can go so far pushed forward inside the suction tube until the tool W engages the head of the fastener L. At this point in time, the fastening element L is still held at the front end M of the sleeve H by the negative pressure built up in the intake manifold. The fastening rod T can then be advanced together with the suction tube or relative thereto in the longitudinal direction Z in order to insert the fastening element L into the (in 1 indicated) to screw workpiece Q. 4 shows a state in which the receiving rod T has already been pushed forward so far relative to the suction pipe P that the tool W has separated or lifted the fastening element L from the free end M of the sleeve. This method step preferably takes place only after the fastening element has been inserted sufficiently deep into the workpiece, without requiring a further stabilizing holder at the front end of the sleeve H. By separating the (rotating) fastening element L from the sleeve H, frictional forces between these components are advantageously avoided.

Der Aufnahmestab T umfasst einen Führungsabschnitt E, der sich innenseitig dort an die Hülse bzw. das Rohrteil eng anlegt, wo deren Vorsprünge und Hinterschneidungen im verbundenen Zustand ineinandergreifen. Der Führungsabschnitt E des Aufnahmestabs T verhindert dadurch formschlüssig die in 2 angedeutete seitliche Relativbewegung zwischen Hülse H und Rohrteil R, sodass die beiden Komponenten im verbundenen Zustand und bei in das Saugrohr P eingeschobenem Aufnahmestab T sowohl in Längsrichtung Z als auch orthogonal dazu sicher und passgenau miteinander fixiert sind. Erfindungsgemäß übernimmt der Aufnahmestab dabei eine Doppelfunktion, indem er einerseits das Werkzeug W trägt und relativ zum Saugrohr P verfahrbar ist, und andererseits im Inneren des Saugrohrs P orthogonal zur Längsrichtung Z formschlüssig mit den Vorsprüngen bzw. Hinterschneidungen der Hülse und des Rohrteils zusammenwirkt. Die axiale Länge des Führungsabschnitts E ist bevorzugt so gewählt, dass in jeder für den ordnungsgemäßen Betrieb erforderlichen Relativposition zwischen Aufnahmestab T und Saugrohr P die Verbindung zwischen Hülse H und Rohrteil R sicher formschlüssig blockiert bleibt.The receiving rod T comprises a guide section E, which rests closely against the sleeve or the tube part on the inside where their projections and undercuts engage in one another in the connected state. The guide section E of the receiving rod T thus prevents the in 2 indicated lateral relative movement between sleeve H and tube part R, so that the two components in the connected state and with the receiving rod T inserted into the suction tube P are securely and precisely fixed to each other both in the longitudinal direction Z and orthogonally to it. According to the invention, the receiving rod assumes a dual function in that on the one hand it carries the tool W and can be moved relative to the suction pipe P, and on the other hand it interacts with the projections or undercuts of the sleeve and the pipe part in a form-fitting manner inside the suction pipe P orthogonally to the longitudinal direction Z. The axial length of the guide section E is preferably chosen so that in every relative position between the receiving rod T and the suction pipe P that is required for proper operation, the connection between the sleeve H and the pipe part R remains securely blocked in a form-fitting manner.

Um die Hülse vom Rohrteil zu trennen ist es zunächst erforderlich, das Saugrohr P aus dem Bajonettverschluss J am Kopf der Fügevorrichtung V zu lösen und nach vorne abzuziehen. Der unverändert von der Fügevorrichtung V gehaltene Aufnahmestab T mit seinem Führungsabschnitt E gleitet dann relativ zum Saugrohr aus diesem heraus, sodass der seitliche Formschluss zwischen Hülse und Rohrteil beseitigt wird. Dann lässt sich die Hülse durch seitliches Verschieben relativ zum Rohrteil außer Eingriff mit diesem bringen. Der Zusammenbau - beispielsweise mit einer ausgetauschten neuen Hülse - erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.In order to separate the sleeve from the tube part, it is first necessary to loosen the suction tube P from the bayonet fitting J on the head of the joining device V and pull it forwards. The receiving rod T, which is held unchanged by the joining device V, with its guide section E, then slides out of the suction pipe relative to the latter, so that the lateral form fit between the sleeve and the pipe part is eliminated. The sleeve can then be disengaged from the tubular part by lateral displacement relative to the latter. The assembly - for example with an exchanged new sleeve - is done in reverse order.

Um einen am rückwärtigen Ende im Saugrohr P eingebrachten Unterdruck bis an das vordere freie Ende M weiterleiten bzw. dort aufbauen zu können, sind in der Zylinderinnenwand der Hülse und des Rohrteils mehrere Saugkanäle K vorgesehen, welche das vordere freie Ende M der Hülse H strömungstechnisch mit dem rückwärtigen Ende des Saugrohrs verbinden. Die Saugkanäle K sind als Längsnuten ausgebildet und führen bei eingesetztem Aufnahmestab T an dessen Führungsabschnitt E entlang bzw. vorbei, ohne dabei das formschlüssige Zusammenwirken zwischen Hülse H und Rohrteil R bzw. zwischen diesen und dem Führungsabschnitt E zu beeinträchtigen.In order to be able to pass on a negative pressure introduced at the rear end in the suction pipe P to the front free end M or to be able to build it up there, several suction channels K are provided in the inner cylinder wall of the sleeve and the pipe part, which flow with the front free end M of the sleeve H connect to the rear end of the intake manifold. The suction channels K are designed as longitudinal grooves and run along or past the guide section E when the receiving rod T is inserted, without impairing the form-fitting interaction between the sleeve H and the tubular part R or between these and the guide section E.

BezugszeichenlisteReference List

AHAH
Hülsenabschnittsleeve section
ARAR
Rohrteilabschnittpipe section
BB
Saugrohrsystemintake manifold system
DD
Außendurchmesser eines rohrförmigen AbschnittsOutside diameter of a tubular section
EE
Führungsabschnittguide section
Ff
Kontaktflächecontact surface
GHGH
Grundkörperabschnitt der HülseBody portion of the sleeve
GRGR
Grundkörperabschnitt des RohrteilsBody portion of the tube part
HH
Hülsesleeve
HHHH
Hinterschneidung am HülsenabschnittUndercut on sleeve section
HRMR
Hinterschneidung am RohrteilUndercut on the tube part
JJ
Bajonettverschlussbayonet lock
KK
Saugkanalsuction channel
LL
Befestigungselementfastener
MM
vorderes, dem Rohrteil abgewandtes Hülsenendefront sleeve end facing away from the tube part
PP
Saugrohrintake manifold
QQ
Werkstückworkpiece
RR
Rohrteiltube part
ss
Wandstärke eines rohrförmigen AbschnittsWall thickness of a tubular section
TT
Aufnahmestabrecording staff
VV
Fügevorrichtungjoining device
VHVH
Vorsprung am HülsenabschnittProtrusion on sleeve section
VRVR
Vorsprung am RohrteilProjection on the pipe part
WW
WerkzeugTool
ZZ
Längsrichtung, LängsachseLongitudinal, longitudinal axis
ZRZR
Rohrachsepipe axis

Claims (13)

Saugrohrsystem (B) für eine Fügevorrichtung (V), mit einem entlang einer Längsrichtung (Z) um eine Rohrachse (ZR) ausgebildeten Saugrohr (P), wobei das Saugrohr (P) ein Rohrteil (R) und eine Hülse (H) umfasst, und wobei die Hülse (H) über einen Hülsenabschnitt (AH) mit einem Rohrteilabschnitt (AR) des Rohrteils (R) verbindbar (verbundener Zustand) und davon lösbar (gelöster Zustand) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (AH) und der Rohrteilabschnitt (AR) Vorsprünge (VH, VR) und Hinterschneidungen (HH, HR) aufweisen, wobei im verbundenen Zustand ein Vorsprung des Hülsenabschnitts (AH) eine Hinterschneidung (HR) des Rohrteilabschnitts und/oder ein Vorsprung (VR) des Rohrteilabschnitts (AR) eine Hinterschneidung (HH) des Hülsenabschnitts (AH) formschlüssig so hintergreift, dass eine Relativbewegung von Hülse (H) und Rohrteil (R) in Längsrichtung (Z) blockiert ist.Suction pipe system (B) for a joining device (V), with a suction pipe (P) formed around a pipe axis (Z R ) along a longitudinal direction (Z), the suction pipe (P) comprising a pipe part (R) and a sleeve (H). , and wherein the sleeve (H) can be connected via a sleeve section (A H ) to a tube section (A R ) of the tube part (R) (connected state) and detachable therefrom (released state), characterized in that the sleeve section (A H ) and the pipe section (A R ) have projections (V H , V R ) and undercuts (H H , H R ), whereby in the connected state a projection of the sleeve section (A H ) has an undercut ( HR ) of the pipe section and/or a projection (V R ) of the pipe part section (A R ) engages behind an undercut (H H ) of the sleeve section (A H ) in a form-fitting manner in such a way that a relative movement of the sleeve (H) and pipe part (R) in the longitudinal direction (Z) is blocked. Saugrohrsystem (B) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (H) vom Rohrteil (R) - vorzugsweise werkzeuglos - lösbar ist, indem der Hülsenabschnitt (AH) relativ zum Rohrteilabschnitt (AR) orthogonal zur Längsrichtung (Z) verschoben wird.intake manifold system (B). claim 1 , characterized in that the sleeve (H) from the pipe part (R) - preferably without tools - is solvable by the sleeve section (A H ) relative to the pipe section (A R ) orthogonally to the longitudinal direction (Z) is displaced. Saugrohrsystem (B) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, a) dass sich der Hülsenabschnitt (AH) und der Rohrteilabschnitt (AR) im verbundenen Zustand entlang einer Kontaktfläche (F) berühren, b) wobei ein orthogonal zur Längsachse (Z) durch die Kontaktfläche (F) geführter Schnitt ausschließlich parallel zueinander verlaufende Schnittlinien in der Kontaktfläche (F) erzeugt.intake manifold system (B). claim 1 or 2 , characterized in that a) that the sleeve section (A H ) and the partial pipe section (A R ) touch in the connected state along a contact surface (F), b) a cut orthogonal to the longitudinal axis (Z) through the contact surface (F). generated exclusively mutually parallel cutting lines in the contact surface (F). Saugrohrsystem (B) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (H) und/oder das Rohrteil (R) als Hohlzylinder mit einer Zylinderwand ausgebildet ist, wobei die Hinterschneidungen (HH, HR) und/oder Vorsprünge (VH, VR) durch materialfreie Bereiche in der Zylinderwand ausgebildet sind.Intake pipe system (B) according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (H) and/or the pipe part (R) is designed as a hollow cylinder with a cylinder wall, the undercuts (H H , H R ) and/or projections ( V H , V R ) are formed by material-free areas in the cylinder wall. Saugrohrsystem (B) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (H) und das Rohrteil (R) im verbundenen Zustand so in Längsrichtung (Z) gesehen hintereinanderliegen, dass die durch Schnitte orthogonal zur Rohrachse gebildeten Außenkonturen und/oder Innenkonturen der Hülse (H) und des Rohrteils (R) miteinander fluchten.Intake pipe system (B) according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (H) and the pipe part (R) lie one behind the other in the connected state, viewed in the longitudinal direction (Z), that the outer contours and/or inner contours formed by cuts orthogonal to the pipe axis of the sleeve (H) and the tube part (R) are flush with each other. Saugrohrsystem (B) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Hülsenabschnitt (AH) und/oder der Rohrteilabschnitt (AR) wenigstens einen von einem jeweiligen Grundkörperabschnitt (GH, GR) in Längsrichtung (Z) hervorkragenden, in Umfangsrichtung gesehen verjüngten Materialabschnitt als Hinterschneidung aufweist, an den sich in Längsrichtung (Z) ein in Umfangsrichtung gesehen erweiterter Materialbereich als Vorsprung anschließt, und/oder b) dass die Vorsprünge (VH, VR) und/oder Hinterschneidungen (HH, HR) des Hülsenabschnitts und/oder des Rohrteilabschnitts symmetrisch zu einer in der Rohrachse (ZR) liegenden Symmetrieebene angeordnet sind.Intake pipe system (B) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the sleeve section (A H ) and/or the partial pipe section (A R ) protrudes at least one from a respective base body section (G H , G R ) in the longitudinal direction (Z). , has a material section that tapers when viewed in the circumferential direction as an undercut, which is adjoined in the longitudinal direction (Z) by a material area that is expanded as a projection in the circumferential direction, and/or b) that the projections (V H , V R ) and/or undercuts (H H , H R ) of the sleeve section and/or of the partial pipe section are arranged symmetrically to a plane of symmetry lying in the pipe axis (Z R ). Saugrohrsystem (B) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Rohrteilabschnitt (AR) und/oder der Hülsenabschnitt (AH) und/oder die Hülse (H) in sich einstückig ausgebildet ist, und/oder b) dass der Hülsenabschnitt (AH) und/oder die Hülse (H) aus einem anderen Material gefertigt ist und/oder eine andere Oberflächenbeschaffenheit hat als das Rohrteil (R), und/oder c) dass die Hülse (H) und/oder das Rohrteil (R) wenigstens einen rohrförmigen Abschnitt aufweisen, bei dem für das Verhältnis Wandstärke (s) zum Außendurchmesser (D) gilt: s / D<0 ,333 ,vorzugweise s / D<0 ,1 .
Figure DE202022104212U1_0002
Intake pipe system (B) according to one of the preceding claims, characterized in that a) the partial pipe section (A R ) and/or the sleeve section (A H ) and/or the sleeve (H) is designed in one piece, and/or b) that the sleeve section (A H ) and/or the sleeve (H) is made of a different material and/or has a different surface finish than the tubular part (R), and/or c) that the sleeve (H) and/or the Tubular part (R) have at least one tubular section in which the ratio of wall thickness (s) to outside diameter (D) applies: s / D<0 ,333 , preferably s / D<0 ,1 .
Figure DE202022104212U1_0002
Saugrohrsystem (B) nach einem der vorigen Ansprüche, ferner umfassend einen in Längsrichtung (Z) ausgebildeten Aufnahmestab (T), der im verbundenen Zustand so in Längsrichtung (Z) in die Anordnung aus Rohrteil und damit verbundener Hülse einschiebbar und positionierbar ist, dass der Aufnahmestab (T) eine Bewegung der Hülse relativ zum Rohrteil orthogonal zur Längsrichtung (Z) durch Formschluss zwischen Aufnahmestab (T) einerseits und Hülse bzw. Rohrteil andererseits blockiert (blockierter Zustand).Suction pipe system (B) according to one of the preceding claims, further comprising a receiving rod (T) formed in the longitudinal direction (Z) which, in the connected state, can be inserted and positioned in the longitudinal direction (Z) in the arrangement of the pipe part and the sleeve connected thereto such that the The receiving rod (T) blocks a movement of the sleeve relative to the tubular part orthogonally to the longitudinal direction (Z) by a positive fit between the receiving rod (T) on the one hand and the sleeve or tubular part on the other (blocked state). Saugrohrsystem (B) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmestab (T) einen Führungsabschnitt (E) aufweist, dessen Außenkontur sich im blockierten Zustand komplementär und eng an die Innenkontur der Hülse (H) und/oder des Rohrteils (R) anlegt und dadurch die Hülse (H) konzentrisch zum Rohrteil (R) ausrichtet.Suction tube system (B) according to the preceding claim, characterized in that the receiving rod (T) has a guide section (E), the outer contour of which, in the blocked state, fits complementarily and closely to the inner contour of the sleeve (H) and/or the tube part (R) applies and thereby aligns the sleeve (H) concentrically to the pipe part (R). Saugrohrsystem (B) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Hülsenabschnitt (AH) und/oder der Rohrteilabschnitt (AR), und/oder b) der Führungsabschnitt (E) mit Saugkanälen (K) ausgestattet ist, durch die im blockierten Zustand ein im Rohrteil (R) erzeugter Unterdruck am Führungsabschnitt (E) vorbei oder durch diesen hindurch bis in die Hülse (H) weitergeleitet werden kann.Suction pipe system (B) according to the preceding claim, characterized in that a) the sleeve section (A H ) and/or the partial pipe section (A R ), and/or b) the guide section (E) is equipped with suction channels (K) through in the blocked state in the pipe part (R) generated negative pressure at Füh tion section (E) can be forwarded over or through it into the sleeve (H). Fügevorrichtung (V) mit einem Saugrohrsystem (B) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Fügevorrichtung (V) dazu ausgebildet ist, ein Befestigungselement (L) in ein Werkstück einzubringen (Fügen), und wobei das Befestigungselement (L) zuvor das dem Rohrteil (R) abgewandte Hülsenende (M) temporär verschließt und somit durch einen im Saugrohr (P) erzeugten Unterdruck am Hülsenende (M) festgehalten werden kann, um das Befestigungselement (L) durch Verfahren des Saugrohrs (P) an den vorgesehenen Fügeort zu verbringen.Joining device (V) with a suction pipe system (B) according to one of the preceding claims, wherein the joining device (V) is designed to introduce a fastening element (L) into a workpiece (joining), and wherein the fastening element (L) is previously attached to the pipe part (R) temporarily closes the sleeve end (M) facing away and can thus be held in place at the sleeve end (M) by a negative pressure generated in the suction tube (P) in order to bring the fastening element (L) to the intended joining location by moving the suction tube (P). Fügevorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass ein innerhalb des Saugrohrs (P) geführter Aufnahmestab (T) zur Rotation um seine Längsachse mit einem - vorzugsweise vorgebbaren - Drehmoment antreibbar ist, und b) dass der Aufnahmestab (T) in Längsrichtung (Z) relativ zum Saugrohr (P) verschiebbar ist und an seinem dem Rohrteil (R) abgewandten vorderen Ende zur Aufnahme eines Werkzeugs (W) ausgebildet ist, c) sodass das Werkzeug (W) durch Vorschub des Aufnahmestabs (T) in ein am Hülsenende (M) gehaltenes Befestigungselement (L) eingreifen kann, d) wobei der Aufnahmestab (T) nach Eingriff in das Befestigungselement (L) gemeinsam mit dem Saugrohr (P) und/oder relativ dazu in Längsrichtung (Z) verfahrbar ist, um das am Fügeort positionierte Befestigungselement (L) in das Werkstück zu fügen.Joining device according to the preceding claim and claim 8 , characterized in that a) that a receiving rod (T) guided within the intake manifold (P) can be driven to rotate about its longitudinal axis with a - preferably predefinable - torque, and b) that the receiving rod (T) in the longitudinal direction (Z) relative to the Suction tube (P) is displaceable and is designed to receive a tool (W) at its front end facing away from the tube part (R), c) so that the tool (W) can be moved by advancing the receiving rod (T) into one held at the sleeve end (M). Fastening element (L) can engage, d) wherein the receiving rod (T) can be moved together with the suction tube (P) and/or relative thereto in the longitudinal direction (Z) after engaging in the fastening element (L) in order to position the fastening element ( L) into the workpiece. Fügevorrichtung (V) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Fügevorrichtung (V) dazu ausgebildet ist, a) in einem ersten Fügeschritt das vom Werkzeug (W) gegriffene Befestigungselement (L) in Richtung auf das bzw. in das Werkstück zu bewegen, während das Befestigungselement (L) das Hülsenende (M) noch verschließt und durch Unterdruck im Saugrohr (P) gehalten wird, und b) in einem daran anschließenden zweiten Fügeschritt den Aufnahmestab (T) mit dem Werkzeug (W) so weit relativ zum Saugrohr (P) vorzuschieben, dass das währenddessen ins Werkstück gefügte Befestigungselement (L) vom Hülsenende (M) abgehoben wird, um Reibung zwischen Befestigungselement (L) und Hülsenende (M) aufzuheben.Joining device (V) according to the preceding claim, wherein the joining device (V) is designed to a) in a first joining step, to move the fastening element (L) gripped by the tool (W) in the direction of or into the workpiece, while the fastening element (L) still closes the sleeve end (M) and through negative pressure in the suction pipe (P) is held, and b) in a subsequent second joining step, to advance the receiving rod (T) with the tool (W) so far relative to the suction tube (P) that the fastening element (L) meanwhile joined into the workpiece is lifted from the sleeve end (M) in order to reduce friction between retain fastener (L) and sleeve end (M).
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WO2025153506A1 (en) * 2024-01-18 2025-07-24 Atlas Copco Ias Gmbh Modular feed head system, joining device with feed head system

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