CH705671B1 - Leitung zum Transport eines flüssigen oder gasförmigen Mediums. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leitung (1) mit zwei starren Leitungsabschnitten (2a, 2b), welche über eine Kugelgelenkanordnung (3) derartig miteinander verbunden sind, dass sie in verschiedenen Winkelpositionen zueinander positionierbar und arretierbar sind. Das Arretieren ist kraftschlüssig dadurch bewirkbar, dass die Gelenkkugel (5) der Kugelgelenkanordnung (3), welche an einem Ende eines ersten (2a) der Leitungsabschnitte (2a, 2b) angeordnet ist, zwischen einer ersten Gelenkpfanne (6a) und einer zweiten Gelenkpfanne (6b) eingespannt wird, welche an einem Ende des zweiten Leitungsabschnitts (2b) angeordnet sind, indem diese Gelenkpfannen (6a, 6b) durch Anziehen einer Gewindeverbindung (7) aufeinander zubewegt werden. Weiter sind Sicherungsmittel (8) vorhanden, welche die Gewindeverbindung (7) zwischen einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) angeordnet ist, und einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) eingespannt ist, kraftschlüssig gegen ein selbsttätiges Lösen sichern. Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird es möglich, bei gattungsgemässen Leitungen die Kugelgelenke derartig einzustellen, dass sie sich unter Aufwendung einer gewünschten Kraft verstellen lassen, ohne dabei Gefahr zu laufen, dass sich diese im Betrieb lösen.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitung zum Transport eines flüssigen oder gasförmigen Mediums, einen Leitungsabschnitt zur Bildung einer solchen Leitung sowie die Verwendung der Leitung zum Zuführen von Kühl-Schmiermittel zu einem Bearbeitungswerkzeug gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

[0002] Leitungen zum Transport von flüssigen oder gasförmigen Medien kommen in verschiedensten Fachgebieten der Technik zum Einsatz und müssen dort unterschiedlichsten Anforderungen genügen.

[0003] In der zerspanenden Bearbeitung von Bauteilen dienen Sie der Zuführung von Kühl-Schmiermittel zum Bearbeitungswerkzeug. Dabei kommen in den meisten Fällen aussen liegende Zuführungsleitungen zum Einsatz, welche am Maschinenkopf angeordnet sind und derartig ausgerichtet werden, dass der aus ihnen austretende Kühl-Schmiermittelstrahl die Schneiden des Bearbeitungswerkzeugs kühlt. Hierzu ist es erforderlich, dass die Leitungen eine eigene tragfähige Struktur aufweisen und in ihrer Form und Länge einstellbar sind.

[0004] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, solche Zuführungsleitungen aus dünnen Kupferrohren zu bilden, welche in der Länge zugeschnitten und durch Biegen in eine für den jeweiligen Einsatzzweck geeignete Form gebracht werden. Diese Zuführungsleitungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie nicht verlängert werden können und zudem die Gefahr besteht, dass sie beim Biegen geknickt werden, wodurch der Zuführungsquerschnitt verkleinert oder gar versperrt wird.

[0005] Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden Zuführungsleitungen entwickelt, welche aus mehreren starren Leitungsabschnitten bestehen, die über lösbare Kugelgelenke miteinander verbunden sind.

[0006] Aus dem Stand der Technik sind Kühl-Schmiermittel-Zuführungsleitungen bekannt, die aus einer Vielzahl starrer Leitungsabschnitte bestehen, welche über Kugelgelenke miteinander verbunden sind.

[0007] So bietet beispielsweise die amerikanische Firma Lockwood Products Inc. unter dem Produktnamen «LOC-LINE» derartige Zuführungsleitungen aus Kunststoff an, bei denen die Leitungsabschnitte über ein- bzw. ausrastbare Kugelgelenke miteinander verbunden sind. Diese Zuführungsleitungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Reibung innerhalb der Kugelgelenke relativ gering und nicht einstellbar ist, so dass sich insbesondere bei längeren Zuführungsleitungen die ursprünglich eingestellte Form der Zuführungsleitung durch Vibrationen und/oder den Druck des in dieser geführten Kühl-Schmiermittels verändert, was zumindest in der automatisierten Fertigung problematisch ist und zu einer mangelhaften Kühlung/Schmierung oder sogar zu einem Maschinencrash führen kann

[0008] Die schweizerische Firma Hirt CNC-Fertigung AG bietet unter dem Produktnamen «Hirt-Line» derartige Zuführungsleitungen aus rostfreiem Stahl an, bei denen die Leitungsabschnitte durch verschraubte Kugelgelenke miteinander verbunden sind. Diese Zuführungsleitungen vermeiden zumindest teilweise die Nachteile der zuvor genannten Ausführungsform, weisen jedoch den Nachteil auf, dass die verschraubten Kugelgelenke sehr fest angezogen werden müssen um sicherzustellen, dass sie sich im Betrieb nicht lösen. Dies führt dazu, dass die einzelnen Leitungsabschnitte starr miteinander verbunden sind und ein Einstellen der Form der Zuführungsleitungen nur durch Lösen und anschliessendes Anziehen der Kugelgelenke möglich ist. Dies erschwert jedoch deren Einstellung deutlich, zumal die definitive Einstellung oftmals unter beengten Platzverhältnissen bei auf der Maschine installierten Zuführungsleitungen erfolgen muss.

[0009] Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Leitung zum Transport eines flüssigen oder gasförmigen Mediums zur Verfügung zu stellen, welche die zuvor dargelegten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist oder zumindest teilweise vermeidet.

[0010] Diese Aufgabe wird von der Leitung gemäss Anspruch 1 und dem Leitungsabschnitt gemäss Anspruch 14 gelöst.

[0011] Demgemäss betrifft ein erster Aspekt der Erfindung eine Leitung zum Transport eines flüssigen und/oder gasförmigen Mediums, bevorzugterweise zum Transport eines flüssigen Kühl-Schmiermittels.

[0012] Die Leitung umfasst mindestens zwei starre Leitungsabschnitte, welche über eine Kugelgelenkanordnung derartig miteinander verbunden sind, dass sie in verschiedenen Winkelpositionen bezüglich ihrer Längsachsen zueinander positionierbar sind und in einer gewünschten Winkelposition arretiert werden können. Dabei bilden die Leitungsabschnitte zumindest im arretierten Zustand gemeinsam einen durchgehenden und gegen aussen im Wesentlichen abgeschlossenen Strömungskanal für das Medium.

[0013] Die Kugelgelenkanordnung ist derartig ausgebildet, dass das Arretieren einer gewünschten Winkelposition kraftschlüssig dadurch bewirkbar ist, dass die Gelenkkugel der Kugelgelenkanordnung, welche an einem Ende eines ersten der starren Leitungsabschnitte angeordnet ist, zwischen einer ersten Gelenkpfanne und einer zweiten Gelenkpfanne eingespannt wird, welche an einem Ende des zweiten Leitungsabschnitts angeordnet sind, indem diese beiden Gelenkpfannen durch Anziehen einer zwischen ihnen hergestellten Gewindeverbindung aufeinander zu bewegt werden.

[0014] Unter einer Gelenkpfanne wird hier ein Lagersitz für die Gelenkkugel der Kugelgelenkanordnung verstanden, welcher derartig ausgebildet ist, dass die Gelenkkugel, wenn sie gegen diesen Lagersitz gepresst wird, von diesem derartig geführt wird, dass sie nur rotatorische Bewegungen ausführen kann.

[0015] Weiter sind Sicherungsmittel vorhanden, welche die Gewindeverbindung zwischen einer Anzugsposition der Gewindeverbindung, in welcher die Gelenkkugel mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen angeordnet ist, und einer Anzugsposition der Gewindeverbindung, in welcher die Gelenkkugel unter Vorspannung zwischen den beiden Gelenkpfannen eingespannt ist, so dass die von der Gelenkverbindung ermöglichte Winkelposition arretiert ist, kraftschlüssig gegen ein selbsttätiges Lösen der Gewindeverbindung, z.B. durch eine Relativbewegung des ersten und des zweiten Leitungsabschnitts zueinander, sichern.

[0016] Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird es möglich, die Kugelgelenke derartig einzustellen, dass sie sich unter Aufwendung einer gewünschten Kraft verstellen lassen, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass sich diese im Betrieb lösen. Entsprechend erübrigt sich, z.B. bei Verwendung der Leitung als Zuführungsleitung für Kühl-Schmiermittel bei einer Werkzeugmaschine, ein Lösen und Anziehen derselben zwecks Einstellung derselben, was insbesondere für den Fall, dass das Einstellen bei installierter Zuführungsleitung auf der Maschine erfolgen muss, sehr vorteilhaft ist.

[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform der Leitung umfassen die Sicherungsmittel mindestens ein Element, welches beim Anziehen der Gewindeverbindung zwischen der Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen angeordnet ist, und der Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel zwischen den beiden Gelenkpfannen eingespannt ist, elastisch und/oder plastisch verformt wird, unter Erzeugung eines Anzugs- und Lösemoments der Gewindeverbindung.

[0018] Mit Vorteil wird das Element dabei zunehmend elastisch verformt, bevorzugterweise in axialer Richtung der Gewindeverbindung, unter Erzeugung eines zunehmenden Anzugs- und Lösemoments der Gewindeverbindung.

[0019] Auf diese Weise kann die Sicherung gegen ein Lösen zusammen mit einer feinfühligen Einstellbarkeit der kraftschlüssigen Arretierung der Winkelposition der Leitungsabschnitte zueinander auf einfache und kostengünstige Weise realisiert werden, insbesondere dann, wenn das oder die Elemente, welche beim Anziehen der Gewindeverbindung zunehmend elastisch verformt werden, handelsübliche Tellerfedern oder O-Ringe sind, was bevorzugt ist.

[0020] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Leitung ist die Gelenkkugel der Kugelgelenkanordnung zumindest teilweise innerhalb der Gewindeverbindung angeordnet. Dies ergibt den Vorteil, dass auch relativ kurz bauende starre Leitungsabschnitte möglich werden, was je nach Konfiguration der erfindungsgemässen Leitung wünschenswert sein kann.

[0021] In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Leitung wird die erste Gelenkpfanne von einer Mutter gebildet, welche auf ein Ende des zweiten Leitungsabschnitts aufgeschraubt ist.

[0022] Dabei ist es weiter bevorzugt, dass axial zwischen der Mutter und einer Anschlagschulter am Ende des zweiten Leitungsabschnitts eine oder mehrere Tellerfedern oder O-Ringe angeordnet sind, welche beim Anziehen der Gewindeverbindung zunehmend elastisch verformt werden, und dadurch die Gewindeverbindung kraftschlüssig gegen ein selbsttätiges Lösen sichern. Eine derartige Konstruktionsweise ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung der Kugelgelenkanordnung mit sehr wenigen Einzelteilen.

[0023] Mit Vorteil sind die Leitungsabschnitte der erfindungsgemässen Leitung nach einem vollständigen Lösen der Gewindeverbindung voneinander separierbar und neu zusammensetzbar. Auf diese Weise können nicht mehr gebrauchte Leitungen in ihre Bestandteile zerlegt werden und diese beliebig zu neuen erfindungsgemässen Leitungen zusammengebaut werden.

[0024] Dabei ist es bei Ausführungsformen, bei denen die erste Gelenkpfanne von einer Mutter gebildet wird, weiter bevorzugt, dass die Mutter nach dem Separieren der Leitungsabschnitte unverlierbar am ersten Leitungsabschnitt angeordnet ist. Bei Leitungen aus einer Vielzahl solcher gleichartiger Leitungsabschnitte, bei denen die erste Gelenkpfanne von einer Mutter gebildet wird, ist es entsprechend bevorzugt, dass die Muttern nach dem Separieren der Leitungsabschnitte jeweils unverlierbar an dem ihnen zugeordneten (anspruchsgemässen ersten) Leitungsabschnitt verbleiben. Hierdurch können die Leitungsabschnitte ohne zusätzliche verlierbare Teile jederzeit zu einer neuen erfindungsgemässen Leitung zusammengeschraubt werden.

[0025] Mit Vorteil weist die erfindungsgemässe Leitung zwei oder mehr gleichartige, das heisst bezüglich ihrer Kopplung über die zwischen ihnen zu bildenden Kugelgelenkanordnung kompatible, oder gar identische Leitungsabschnitte auf. Hierdurch kann die Leitung aus einem Minimum an verschiedenen Bauteilen zusammengestellt werden.

[0026] In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Leitung weist der austrittsseitige der beiden Leitungsabschnitte an seinem der Kugelgelenkanordnung abgewandten Ende eine Austrittsdüse für das in der Leitung zu führende Medium auf. Hierdurch kann ein im bestimmungsgemässen Betrieb aus der Leitung austretender Mediumsstrahl gezielt auf eine mit diesem Strahl zu beaufschlagende Stelle gerichtet werden.

[0027] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen umfasst einer der beiden Leitungsabschnitte in dem von diesem gebildeten Strömungskanalabschnitt ein Filterelement, ein Messorgan zur Bestimmung der Durchflussmenge des in diesem im bestimmungsgemässen Betrieb transportierten Mediums und/oder ein Einstellorgan mittels welchem die Durchflussmenge des Mediums durch den von diesem gebildeten Strömungskanalabschnitt im bestimmungsgemässen Betrieb eingestellt und/oder der Strömungskanal abgesperrt werden kann. Auf diese Weise lassen sich Funktionen wie Filtern, Mengenmessung, Mengeneinstellbarkeit und Absperrbarkeit innerhalb der erfindungsgemässen Leitung realisieren.

[0028] Mit Vorteil sind die Leitungsabschnitte der erfindungsgemässen Leitung aus Metall gefertigt, bevorzugterweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl. Im erstgenannten Fall ergibt sich als Vorteil, dass die Leitungsabschnitte kostengünstig in der Herstellung und relativ leicht sind, was insbesondere bei langen Leitungen einen Vorteil bezüglich der strukturellen Stabilität der Leitung ergibt, im letztgenannten Fall ergibt sich als Hauptvorteil eine hervorragende chemische Beständigkeit bzw. Korrosionsfestigkeit.

[0029] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist der erste Leitungsabschnitt der Leitung zusätzlich einzelne oder mehrere der im Folgenden unter dem zweiten Aspekt der Erfindung dargelegten Merkmale des dort beschriebenen erfindungsgemässen Leitungsabschnitts auf.

[0030] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen starren Leitungsabschnitt, welcher derartig ausgebildet ist, dass aus zwei solchen Leitungsabschnitten eine Leitung gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung gebildet werden kann.

[0031] Hierzu weist der erfindungsgemässe Leitungsabschnitt an einem ersten Ende des von ihm gebildeten Strömungskanals eine Gelenkkugel und am zweite Ende dieses Strömungskanals eine Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) zur Aufnahme einer Gelenkkugel zwecks Bildung einer Kugelgelenkanordnung auf. Die Gelenkpfanne ist derartig dimensioniert, dass sie mit einer Gelenkkugel mit dem Durchmesser der am anderen Ende des Strömungskanals angeordneten Gelenkkugel und einer weiteren entsprechend dimensionierten Gelenkpfanne eine Kugelgelenkanordnung bilden könnte.

[0032] Zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des von dem Leitungsabschnitt gebildeten Strömungskanals weist der Leitungsabschnitt ein gegenüber der Gelenkkugel bewegliches Bauteil auf, welches eine weitere Gelenkpfanne (anspruchsgemäss erste Gelenkpfanne) zur Aufnahme einer Gelenkkugel bildet. Dieses Bauteil, welches bevorzugterweise als Mutter ausgebildet ist und bevorzugterweise unverlierbar von dem Leitungsabschnitt getragen wird, ist derartig am Leitungsabschnitt platziert oder platzierbar, dass es die am Ende des Strömungskanals gebildete Gelenkkugel in seiner Gelenkpfanne aufnimmt.

[0033] Dabei weist der Leitungsabschnitt im Bereich desjenigen Endes, welches die Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) bildet, ein Gewinde (anspruchsgemässes erstes Gewinde) auf und das die weitere Gelenkpfanne (anspruchsgemässe erste Gelenkpfanne) bildende Bauteil ein zu diesem Gewinde komplementäres Gewinde (anspruchsgemässes zweites Gewinde). Bevorzugterweise ist das anspruchsgemässe zweite Gewinde ein Aussengewinde und das anspruchsgemässe erste Gewinde ein entsprechendes Innengewinde.

[0034] Weiter weist der Leitungsabschnitt im Bereich desjenigen Endes, welches die Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) bildet, und/oder das die weitere Gelenkpfanne (anspruchsgemässe erste Gelenkpfanne) bildende Bauteil ein Element auf, welches durch Aufschrauben eines Bauteils mit einem komplementären Gewinde auf deren Gewinde (anspruchsgemässes erstes bzw. zweites Gewinde) bevorzugterweise zunehmend elastisch und/oder plastisch verformbar ist, unter Erzeugung eines Anzugs- und Lösemoments der mit dem jeweiligen Bauteil gebildeten Gewindeverbindung. Bevorzugte Beispiele für derartige Elemente sind Tellerfedern oder O-Ringe.

[0035] Dabei sind das die Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) bildende Ende des Leitungsabschnitts und das die weitere Gelenkpfanne (anspruchsgemässe erste Gelenkpfanne) bildende Bauteil derartig ausgebildet, dass zwei dieser erfindungsgemässen Leitungsabschnitte miteinander verbunden werden können, indem die Gelenkkugel des ersten Leitungsabschnitts in die Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) am Ende des Strömungskanals des zweiten Leitungsabschnitts eingesetzt wird und das die weitere Gelenkpfanne (anspruchsgemässe erste Gelenkpfanne) bildende Bauteil des ersten Leitungsabschnitts mit seinem Gewinde (anspruchsgemässes zweites Gewinde) mit dem im Bereich des gelenkpfannenseitigen Endes des zweiten Leitungsabschnitts angeordneten Gewinde (anspruchsgemässes erstes Gewinde) verschraubt wird, unter Bildung einer Kugelgelenkanordnung aus der Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) des zweiten Leitungsabschnitts, der weiteren Gelenkpfanne (anspruchsgemässe erste Gelenkpfanne) des ersten Leitungsabschnitts und der Gelenkkugel des ersten Leitungsabschnitts.

[0036] Ein kraftschlüssiges Arretieren dieser Kugelgelenkanordnung ist dadurch bewirkbar, dass die Gelenkkugel durch ein Anziehen der von den beiden Gewinden (anspruchsgemässes erstes und zweites Gewinde) gebildeten Gewindeverbindung zwischen den beiden Gelenkpfannen eingespannt wird.

[0037] In diesem arretierten Zustand verbindet die Kugelgelenkanordnung die Strömungskanäle des ersten und des zweiten Leitungsabschnitts derartig miteinander, dass sich ein gemeinsamer, im Wesentlichen gegen aussen abgeschlossener Strömungskanal ergibt.

[0038] Weiter sind das die Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) bildende Ende des erfindungsgemässen Leitungsabschnitts und das die weitere Gelenkpfanne (anspruchsgemässe erste Gelenkpfanne) bildende Bauteil derartig ausgebildet, dass bei einem Anziehen der zuvor erwähnten Gewindeverbindung der Kugelgelenkanordnung zwischen einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen angeordnet ist, und einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel zwischen den beiden Gelenkpfannen eingespannt ist, das oder die elastisch und/oder plastisch verformbaren Elemente bevorzugterweise zunehmend plastisch und/oder elastisch verformt werden, unter Erzeugung eines bevorzugterweise zunehmenden Anzugs- und Lösemoments der Gewindeverbindung.

[0039] Durch ein entsprechendes Zusammenfügen zweier solcher Leitungsabschnitte entsteht eine Leitung gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung, mit den bereits dargelegten Vorteilen.

[0040] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Leitungsabschnitts werden die Gelenkpfanne (anspruchsgemässe zweite Gelenkpfanne) und die Gelenkkugel von separaten Bauteilen gebildet, welche kraft- und/oder formschlüssig in Längsrichtung des von dem Leitungsabschnitt gebildeten Strömungskanals miteinander verbunden sind. Hierdurch wird es möglich, das die weitere Gelenkpfanne (anspruchsgemässe erste Gelenkpfanne) bildende Bauteil auf einfache Weise unverlierbar am Leitungsabschnitt anzuordnen, indem die separaten Bauteile so ausgebildet werden, dass sie nach ihrem Zusammenfügen zwischen den beiden Enden des Strömungskanals einen verengten Bereich bilden, welcher bei nicht zusammengefügten Bauteilen axial zugänglich ist, und indem das die weitere Gelenkpfanne bildende Bauteil vor dem Zusammenfügen der separaten Bauteile mit einer entsprechenden Öffnung auf diesen Bereich aufgesteckt wird und sodann die beiden separaten Bauteile zusammengefügt werden.

[0041] Dabei ist es von Vorteil, dass die separaten Bauteile unlösbar miteinander verbunden sind, bevorzugterweise kraftschlüssig in Längsrichtung des Strömungskanals durch Ineinanderpressen von Körperlichkeiten derselben in axialer Richtung des Strömungskanals unter elastischer Verformung dieser Körperlichkeiten und/oder formschlüssig in Längsrichtung des Strömungskanals durch plastische Verformung von Körperlichkeiten derselben, bevorzugterweise infolge eines Ineinanderpressens von Körperlichkeiten derselben in axialer Richtung des Strömungskanals. Auf diese Weise lassen sich die separaten Bauteile besonders einfach und sicher miteinander verbinden.

[0042] Werden die separaten Bauteile formschlüssig in Längsrichtung des Strömungskanals miteinander verbunden, indem durch Ineinanderpressen einer Körperlichkeit eines ersten der Bauteile in eine Körperlichkeit des zweiten Bauteils in axialer Richtung des Strömungskanals ein Bereich der Körperlichkeit des ersten Bauteils derart plastisch verformt wird, dass er radial in einen Hinterschnitt in der Körperlichkeit des zweiten Bauteils eingreift, was bevorzugt ist, so ergibt sich eine besonders zuverlässige Verbindung dieser Bauteile miteinander, welche auch hohe Leitungsdrücke zulässt.

[0043] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist der Leitungsabschnitt zusätzlich einzelne oder mehrere der unter dem ersten Aspekt der Erfindung dargelegten Merkmale des dort beschriebenen anspruchsgemässen ersten Leitungsabschnitts auf.

[0044] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Leitung gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung bzw. des Leitungsabschnitts gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung als Zuführungsleitung zum Zuführen von Kühl-Schmiermittel zu einem Bearbeitungswerkzeug einer Werkzeugmaschine. Bei derartigen Verwendungen treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zutage.

[0045] Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Leitung; <tb>Fig. 2<SEP>einen Längsschnitt durch die Leitung aus Fig. 1 ; <tb>die Fig. 3 bis 5<SEP>Schnittdarstellungen einzelner Bauteile des Leitungsabschnitts aus Fig. 1 ; <tb>die Fig. 6 und 8<SEP>Seitenansichten von zwei verschiedenen Düsenelementen zur Verwendung mit der Leitung aus Fig. 1 ; und <tb>die Fig. 7 und 9<SEP>Längsschnitte durch die Düsenelemente aus den Fig. 6 und 8 .

[0046] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Leitung 1 zum Transport von einem flüssigen Kühl-Schmiermittel bei einer Werkzeugmaschine in einer Seitenansicht. Wie in Zusammenschau mit Fig. 2 , welche die Leitung 1 in einem Längsschnitt zeigt, erkennbar ist, umfasst die Leitung 1 zwei starre Leitungsabschnitte 2a, 2b, welche über eine Kugelgelenkanordnung 3 miteinander verbunden sind. Hierdurch können die beiden Leitungsabschnitte 2a, 2b in verschiedenen Winkelpositionen bezüglich ihrer Längsachsen X, Y zueinander positioniert werden. Im dargestellten Fall weisen ihre Längsachsen X, Y einen Winkel a von 28° zueinander auf, was hier der durch die Konstruktion vorgegebene maximale Auslenkungswinkel ist.

[0047] Die Kugelgelenkanordnung 3 ist derartig ausgebildet, dass sie in jeder möglichen gewünschten Winkelposition kraftschlüssig arretiert werden kann und zumindest im arretierten Zustand die Strömungskanäle 4 der beiden Leitungsabschnitte 2a, 2b derartig miteinander verbindet, dass diese zusammen einen durchgehenden und im Wesentlichen gegen aussen abgeschlossenen Strömungskanal 4 für Kühl-Schmiermittel bilden.

[0048] Wie in Zusammenschau mit den Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, welche die einzelnen Bauteile des linken Leitungsabschnitts 2b im Schnitt zeigen, wird die Gelenkanordnung 3 dadurch gebildet, dass eine Gelenkkugel 5, welche am linken Ende des rechten Leitungsabschnitts 2a gebildet ist, zwischen einer Gelenkpfanne 6b, welche am rechten Ende des linken Leitungsabschnitt 2b gebildet ist, und einer Gelenkpfanne 6a, welche von einer auf dieses Ende des linken Leitungsabschnitts 2b aufgeschraubten Mutter 9 gebildet ist, angeordnet ist. Die durch das Aufschrauben der Mutter 9 auf das rechte Ende des linken Leitungsabschnitts 2b hergestellte Gewindeverbindung 7 zwischen dem linken Leitungsabschnitt 2b und der Mutter 9 wird von einem Aussengewinde 13, welches am rechte Ende des linken Leitungsabschnitts 2b angeordnet ist und die von diesem gebildete Gelenkpfanne 6b umgibt, und einem komplementären Innengewinde 14 an der Mutter 9 gebildet.

[0049] Zum kraftschlüssigen Arretieren einer gewünschten Winkelposition wird die Gewindeverbindung 7 angezogen, wodurch sich die beiden Gelenkpfannen 6a, 6b aufeinander zubewegen und die Gelenkkugel 5 zwischen sich einspannen.

[0050] Dabei wird bereits in einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel 5 noch mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen 6a, 6b angeordnet ist, ein am rechten Ende des linken Leitungsabschnitts 2b angeordneter O-Ring 8 durch die Mutter 9 axial gegen eine vom linken Leitungsabschnitt 2b gebildete Anschlagschulter 10 gedrückt und dadurch mit fortschreitendem Anziehen der Gewindeverbindung 7 zunehmend elastisch verformt, unter Erzeugung eines zunehmenden Anzugs- und Lösemoments der Gewindeverbindung 7. Hierdurch wird die Gewindeverbindung 7 unabhängig von einer Einspannung der Gelenkkugel 5 zwischen den Gelenkpfannen 6a, 6b gegen ein selbsttätiges Lösen gesichert und es wird möglich, die Einspannung der Gelenkkugel 5 so einzustellen, dass die arretierte Winkelposition der Kugelgelenkanordnung 3 unter Aufwendung einer bestimmten Kraft verstellt werden kann, ohne Gefahr zu laufen, dass sich die Gewindeverbindung 7 selbsttätig löst und sich entsprechend die Arretierungskräfte an der Gelenkkugel 5 verändern oder die Arretierung gar aufgehoben wird.

[0051] Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Leitung kann durch vollständiges Lösen der Gewindeverbindung 7 in ihre zwei Leitungsabschnitte 2a, 2b zerlegt werden, wobei dann der linke Leitungsabschnitt 2b lediglich aus dem in Fig. 3 gezeigten Grundkörper 11 besteht, während der rechte Leitungsabschnitt 2a aus dem in Fig. 3 gezeigten Grundkörper 11, dem in Fig. 4 gezeigten Kugelkörper 12 und der in Fig. 5 gezeigten Mutter 9 besteht. Alle Teile sind hier aus Aluminium gefertigt, es ist jedoch ebenso vorgesehen, diese Teile aus rostfreiem Stahl oder Kunststoff herzustellen.

[0052] Im Falle des rechten Leitungsabschnittes wurden die diesen bildenden Bauteile 11, 12 und 9 unverlierbar zu diesem Leitungsabschnitt 2a zusammengefügt, indem das dünne Ende 15 des Grundkörpers 11 axial in eine im Durchmesser geringfügig kleinere Bohrung 16 des Kugelkörpers 12 eingepresst wurde, nachdem vorgängig die Mutter 9 von diesem dünnen Ende 15 her auf den Grundkörper 11 aufgeschoben wurde. Durch das Einpressen wurde sowohl ein Kraftschluss als auch ein Formschluss in Längsrichtung des Strömungskanals 4 zwischen dem Kugelkörper 12 und dem Grundkörper 11 geschaffen, indem das dünne Ende 15 des Grundkörpers 11 durch die dieses aufnehmende Bohrung 16 im Kugelkörper 12 radial elastisch komprimiert wurde (Kraftschluss) und indem eine am dünnen Ende 15 des Grundkörpers 11 gebildete umlaufende Bördelkante 17 durch Anschlagen an einer Bohrungsstufe 18 in der Bohrung 16 im Kugelkörper 12 und fortgesetztes axiales Einpressen plastisch verformt und dabei radial aufgespreizt wurde, so dass sie in einen radiale Hinterschnitt 19 in der Bohrung 16 eingreift (Formschluss).

[0053] Die Fig. 6 bis 9 zeigen Seitenansichten (Fig. 6 und 8 ) und Schnittdarstellungen (Fig. 7 und 9 ) von zwei verschiedenen Düsenelementen 20, 21 zur Verwendung mit der Leitung aus den Fig. 1 und 2 .

[0054] Hierzu bilden diese Düsenelemente 20, 21 jeweils am eintrittsseitigen Ende des von ihnen gebildeten Strömungskanals 4 eine Gelenkkugel 5 mit einem identischen Durchmesser wie die von dem in Fig. 4 gezeigten Kugelkörper 12 gebildete Gelenkkugel 5 auf. Hierdurch kann das jeweilige Düsenelement 20, 21 in die Gelenkpfanne 6b des Grundkörpers 11 des in Fig. 2 gezeigten rechten Leitungsabschnittes 2a eingesetzt und dort mit Hilfe der in Fig. 5 gezeigten Mutter 9 unter Bildung einer Gelenkanordnung, welche identisch ist mit der zwischen den beiden Leitungsabschnitten in den Fig. 1 und 2 gebildeten Gelenkanordnung 3, befestigt werden.

[0055] Am austrittsseitigen Ende des von ihnen gebildeten Strömungskanals 4 weisen die Düsenelemente 20, 21 jeweils sieben Austrittsdüsen 22 auf, von denen sechs gleichmässig um die siebte Austrittsdüse 22 herum angeordnet sind. Wie zu erkennen ist, ist das in den Fig. 6 und 7 gezeigte Düsenelement 20 relativ kurz gebaut und weist einen Abströmwinkel der Austrittsdüsen von 90° auf. Im Gegensatz dazu ist das in den Fig. 8 und 9 gezeigte Düsenelement 21 länger gebaut und weist einen Abströmwinkel der Austrittsdüsen von 60° auf.

[0056] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Patentansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (19)

1. Leitung (1) zum Transport eines flüssigen oder gasförmigen Mediums, umfassend zwei starre Leitungsabschnitte (2a, 2b), welche über eine Kugelgelenkanordnung (3) derartig miteinander verbunden sind, dass sie in verschiedenen Winkelpositionen bezüglich ihrer Längsachsen (X, Y) zueinander positionierbar und in der jeweiligen Winkelposition arretierbar sind und dabei gemeinsam einen durchgehenden und im Wesentlichen gegen aussen abgeschlossenen Strömungskanal (4) für das Medium bilden, wobei die Kugelgelenkanordnung (3) derartig ausgebildet ist, dass das Arretieren der jeweiligen Winkelposition kraftschlüssig dadurch bewirkbar ist, dass die Gelenkkugel (5) der Kugelgelenkanordnung (3), welche an einem Ende eines ersten (2a) der beiden starren Leitungsabschnitte (2a, 2b) angeordnet ist, zwischen einer ersten Gelenkpfanne (6a) und einer zweiten Gelenkpfanne (6b) eingespannt wird, welche an einem Ende des zweiten Leitungsabschnitts (2b) angeordnet sind, indem diese beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) durch Anziehen einer zwischen diesen angeordneten Gewindeverbindung (7) aufeinander zubewegt werden, und wobei Sicherungsmittel (8) vorhanden sind, welche die Gewindeverbindung (7) zwischen einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) angeordnet ist, und einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) eingespannt ist, kraftschlüssig gegen ein selbsttätiges Lösen der Gewindeverbindung (7), insbesondere durch eine Relativbewegung des ersten (2a) und des zweiten Leitungsabschnitts (2b) zueinander, sichern.

2. Leitung (1) nach Anspruch 1, wobei die Sicherungsmittel mindestens ein Element (8) umfassen, welches beim Anziehen der Gewindeverbindung (7) zwischen der Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) angeordnet ist, und der Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) eingespannt ist, elastisch oder plastisch verformt wird, unter Erzeugung eines Anzugs- und eines Lösemoments der Gewindeverbindung (7).

3. Leitung (1) nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Element (8), welches beim Anziehen der Gewindeverbindung (7) zwischen der Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) angeordnet ist, und der Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) eingespannt ist, in axialer Richtung der Gewindeverbindung (7) zunehmend elastisch verformt wird, unter Erzeugung eines zunehmenden Anzugs- und Lösemoments der Gewindeverbindung (7).

4. Leitung (1) nach Anspruch 3, wobei das mindestens eine Element (8), welches beim Anziehen der Gewindeverbindung (7) zunehmend elastisch verformt wird, eine Tellerfeder oder ein O-Ring (8) ist.

5. Leitung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gelenkkugel (5) der Kugelgelenkanordnung (3) zumindest teilweise innerhalb der Gewindeverbindung (7) angeordnet ist.

6. Leitung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Gelenkpfanne (6a) von einer Mutter (9) gebildet ist, welche auf ein Ende des zweiten Leitungsabschnitts (2b) aufgeschraubt ist.

7. Leitung (1) nach Anspruch 4 und nach Anspruch 6, wobei die Tellerfeder oder der O-Ring (8) axial zwischen der Mutter (9) und einer Anschlagschulter (10) am Ende des zweiten Leitungsabschnitts (2b) angeordnet ist.

8. Leitung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beiden Leitungsabschnitte (2a, 2b) nach einem vollständigen Lösen der Gewindeverbindung (7) voneinander separierbar sind.

9. Leitung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 7 und nach Anspruch 8, wobei die Mutter (9) nach dem Separieren der Leitungsabschnitte (2a, 2b) unverlierbar am ersten Leitungsabschnitt (2a) angeordnet ist.

10. Leitung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beiden Leitungsabschnitte (2a, 2b), welche die Leitung (1) bilden, gleichartig oder identisch sind.

11. Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei einer der beiden Leitungsabschnitte an seinem der Kugelgelenkanordnung abgewandten Ende eine Austrittsdüse (11) für das Medium aufweist.

12. Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei einer der beiden Leitungsabschnitte in dem von diesem gebildeten Strömungskanalabschnitt ein Filterelement, ein Messorgan für den Durchfluss eines Mediums und/oder ein Einstellorgan für den Durchfluss eines Mediums aufweist, insbesondere einen Kugelhahn, mittels welchem eine Durchflussmenge eines Mediums durch den Strömungskanalabschnitt eingestellt und/oder der Strömungskanal abgesperrt werden kann.

13. Leitung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leitungsabschnitte (2a, 2b) aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder rostfreiem Stahl, sind.

14. Leitungsabschnitt (2a) zur Bildung einer Leitung (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche aus mindestens zwei solchen Leitungsabschnitten (2a, 2b), wobei der Leitungsabschnitt (2a) an einem ersten Ende des von ihm gebildeten Strömungskanals (4) eine Gelenkkugel (5) und an dem zweite Ende des von ihm gebildeten Strömungskanals (4) eine zweite Gelenkpfanne (6b) zur Aufnahme einer Gelenkkugel aufweist und zwischen dem ersten und dem zweiten Ende dieses Strömungskanals (4), insbesondere unverlierbar ein Bauteil (9) trägt, welches eine erste Gelenkpfanne (6a) zur Aufnahme einer Gelenkkugel bildet, wobei das die zweite Gelenkpfanne (6b) bildende Ende des Leitungsabschnitts (2a) ein erstes Gewinde (13) aufweist und das die erste Gelenkpfanne (6a) bildende Bauteil (9) ein zu dem ersten Gewinde (13) komplementäres zweites Gewinde (14) aufweist, wobei das die zweite Gelenkpfanne (6b) bildende Ende des Leitungsabschnitts (2a) und/oder das die erste Gelenkpfanne (6a) bildende Bauteil (9) Sicherungsmittel in Form eines Elementes (8) aufweisen, welches durch Aufschrauben eines Bauteils mit einem komplementären Gewinde auf deren erstes (13) bzw. zweites Gewinde (14), insbesondere zunehmend, elastisch und/oder plastisch verformbar ist, und wobei das die zweite Gelenkpfanne (6b) bildende Ende des Leitungsabschnitts (2a) und das die erste Gelenkpfanne (6a) bildende Bauteil (9) derartig ausgebildet sind, dass das die erste Gelenkpfanne (6a) bildende Bauteil (9), bei in eine entsprechende zweite Gelenkpfanne (6b) eines zweiten identischen Leitungsabschnittes (2b) eingesetzter Gelenkkugel (5), durch Herstellung einer Gewindeverbindung (7) zwischen dem zweiten Gewinde (14) und dem ersten Gewinde (13) an dem zweiten Leitungsabschnitt (2b) unter Bildung einer Kugelgelenkanordnung (3) aus den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) und der Gelenkkugel (5) befestigbar ist, wobei ein kraftschlüssiges Arretieren dieser Kugelgelenkanordnung (3) dadurch bewirkbar ist, dass die Gelenkkugel (5) durch Anziehen der Gewindeverbindung (7) zwischen der zweiten Gelenkpfanne (6b) des zweiten Leitungsabschnitts (2b) und der von dem weiteren Bauteil (9) gebildeten ersten Gelenkpfanne (6a) eingespannt wird, wobei die Kugelgelenkanordnung (3) im kraftschlüssig arretierten Zustand die Strömungskanäle (4) des Leitungsabschnitts (2a) und des zweiten Leitungsabschnitts (2b) im Wesentlichen gegen aussen abgeschlossen verbindet, und wobei bei einem Anziehen der Gewindeverbindung (7) zwischen einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) mit Spiel zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) angeordnet ist, und einer Anzugsposition, in welcher die Gelenkkugel (5) zwischen den beiden Gelenkpfannen (6a, 6b) eingespannt ist, das Element (8), insbesondere zunehmend, plastisch und/oder elastisch verformt wird, unter Erzeugung einer, insbesondere zunehmenden, Haltekraft gegen ein selbsttätiges Lösen der Gewindeverbindung (7).

15. Leitungsabschnitt (2a) nach Anspruch 14, wobei die zweite Gelenkpfanne (6a) und die Gelenkkugel (5) von separaten Bauteilen (11, 12) gebildet sind, die kraft- und/oder formschlüssig in Längsrichtung des Strömungskanals (4) miteinander verbunden sind.

16. Leitungsabschnitt (2a) nach Anspruch 15, wobei die separaten Bauteile (11, 12), welche die zweite Gelenkpfanne (6a) und die Gelenkkugel (5) bilden, unlösbar miteinander verbunden sind, insbesondere kraftschlüssig in Längsrichtung des Strömungskanals (4) durch axiales Ineinanderpressen von Körperlichkeiten (15, 16) derselben unter elastischer Verformung dieser Körperlichkeiten miteinander verbunden sind und/oder formschlüssig in Längsrichtung des Strömungskanals (4) durch plastische Verformung von Körperlichkeiten (17) derselben, insbesondere infolge eines axialen Ineinanderpressens von Körperlichkeiten (15, 16, 17) derselben, miteinander verbunden sind.

17. Leitungsabschnitt (2a) nach einem der Ansprüche 15 bis 16, wobei die separaten Bauteile (11, 12) formschlüssig in Längsrichtung des Strömungskanals (4) miteinander verbunden sind, indem durch axiales Einpressen einer Körperlichkeit (15, 17) eines ersten der Bauteile (11) in eine Körperlichkeit (16) des zweiten Bauteils (12) ein Bereich der Körperlichkeit (17) des ersten Bauteils (11) derart plastisch verformt wird, dass er radial in einen Hinterschnitt (19) in der Körperlichkeit (16) des zweiten Bauteils (12) eingreift.

18. Verwendung der Leitung (1) nach einem der Ansprüche 1–13 als Zuführungsleitung zum Zuführen von Kühl-Schmiermittel zu einem Bearbeitungswerkzeug einer Werkzeugmaschine.

19. Verwendung des Leitungsabschnitts (20) nach einem der Ansprüche 14 bis 17 als Zuführungsleitung zum Zuführen von Kühl-Schmiermittel zu einem Bearbeitungswerkzeug einer Werkzeugmaschine.