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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln eines Kolbens mit einer Antriebseinheit in einer Pumpe, insbesondere in einer HPLC-Pumpe, umfassend einen entlang einer Längsachse eines Zylinders bewegbaren Kolben zum Fördern eines Fluids und eine Antriebseinheit zum Bewegen des Kolbens entlang der Längsachse, wobei der Kolben einen ersten Kupplungsabschnitt und die Antriebseinheit einen zweiten Kupplungsabschnitt zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Kolben und der Antriebseinheit aufweisen. Eine Vielzahl von Pumpen und insbesondere HPLC-Pumpen arbeiten nach dem Verdrängerprinzip, bei dem ein Kolben innerhalb eines Zylinders eine lineare Bewegung entlang der Längsachse des Zylinders ausübt, wodurch ein Fluid gefördert wird. Die Antriebseinheit dient dazu, die für die Bewegung des Kolbens notwendige Kraft bzw. die Leistung bereitzustellen. Um die Kraft von der Antriebseinheit auf den Kolben zu übertragen, ist eine geeignete Kupplungsvorrichtung zwischen Antriebseinheit und Kolben notwendig. Der Trend insbesondere bei HPLC-Pumpen geht dahin, dass sie immer höhere Drücke bereitstellen müssen, was die mechanischen Anforderungen an die Kupplungsvorrichtung erhöht. Ferner soll die Kupplungsvorrichtung robust und anwenderfreundlich sein.
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Die Bewegungen, die der Kolben innerhalb des Zylinders ausführen kann, werden hauptsächlich von der Anzahl bzw. Anordnung der verwendeten Dicht- und Stützringe bestimmt. Im Folgenden soll der Fall betrachtet werden, dass der Kolben entweder zwei Dichtringe oder einen Dicht- und einen Stützring, jeweils beabstandet voneinander zur Längsachse des Zylinders angeordnet, aufweist, die mit dem Zylinder zusammenwirken. Der Kolben kann im Zylinder dann keine Drehbewegung um eine senkrecht zur Längsachse des Zylinders verlaufende Achse ausführen, wenn man von plastischen oder elastischen Verformungen der Dicht- oder Stützringe oder des Zylinders absieht.
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Idealerweise überträgt die Antriebseinheit keine Momente oder Kräfte mit radial zur Längsachse gerichteten Anteilen auf den Kolben. Dies setzt aber voraus, dass die Längsachse des Kolbens mit der Längsachse des Zylinders zusammenfällt und die übertragenen Kräfte, im vorliegenden Fall Zug- und insbesondere Druckkräfte, genau konzentrisch zur Längsachse des Zylinders bzw. des Kolbens angreifen und genau entlang der Längsachse wirken. Dies ist aber aus fertigungstechnischen Gründen nur annäherungsweise realisierbar. Insbesondere bei HPLC-Pumpen, die hohe Drücke bereitstellen müssen, ruft bereits eine kleine Abweichung vom idealen Fall Drehmomente im Kolben und damit eine bedeutende Belastung für die Dichtringe und die Kolbenoberflächen hervor, was den Verschleiß erhöht und im ungünstigsten Fall zu Undichtigkeiten und zum Ausfall der Pumpe führt. Bereits bei Fluchtungsfehlern von 0,1 mm treten bei HPLC-Pumpen spürbare Mehrbelastungen an Dichtringen und Kolbenoberflächen auf. Zum Ausgleich der Fertigungsungenauigkeiten sind Kupplungen zum Kuppeln des Kolbens mit der Antriebseinheit vorgeschlagen worden, bei denen eine auf dem Kolben fest montierte Kugel in einen kegelförmigen Vertiefungsabschnitt eingreift, so dass Winkelversätze zwischen der Antriebseinheit und dem Kolben ausgeglichen werden können.
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Bei idealer Betrachtungsweise entsteht eine Linienberührung, die aber in der Praxis aufgrund der Elastizität des verwendeten Materials eine Flächenberührung ist, wobei die Berührungsfläche ringförmig verläuft, aber eine geringe Höhe aufweist. Wenn die Flächenberührung nicht konzentrisch zur Längsachse des Zylinders bzw. des Kolbens verläuft und folglich die Kräfte nicht exakt zentrisch am Kolben angreifen, werden auch Kräfte mit einem mehr oder weniger großen radial wirkenden Anteil auf den Kolben übertragen, die nicht durch eine entsprechende Gegenkraft neutralisiert werden. Folglich werden Momente von der Antriebseinheit auf den Kolben übertragen, was die Belastung der Dichtringe und der Kolbenoberflächen mit den oben genannten Nachteilen erhöht.
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Die gattungsbildende
DE 37 85 207 T2 beschreibt eine Pumpvorrichtung zur Abgabe von Flüssigkeiten bei hohem Druck. Zwischen Antrieb und Kolben besteht dabei keine feste Verbindung. Stattdessen ist eine in engen Grenzen radial zur Kolbenachse bewegliche Kugel vorgesehen, welche ein Verkippen des Kolbens verhindern soll. Fluchtungsfehler dagegen vermag die in radialer Richtung rollende Kugel nicht auszugleichen.
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Aus
GB 871 682 A ist ein Zentriermechanismus für ein Universalgelenk bekannt. Dabei wird ein kugelförmiger Gelenkabschnitt in einem komplementär dazu ausgeführten Buchsenteil aufgeführt, wobei das Buchsenteil in einer konzentrisch zu einer Gelenkstange ausgeführten Bohrung gegen eine Feder verschieblich gelagert ist.
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Die
DE 35 86 712 T2 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren für chemische Analyse mittels Flüssigkeitschromatographie. Dabei wird ein Kolben mittels einer spindelartig ausgeführten Kolbenstange in einem Zylinder verschoben, wobei die Kolbenstange über einen speziell ausgeformten Kopf am Kolben angreift.
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Die
DE 600 01 672 T2 beschreibt eine Hochdruckpumpe mit geringem Förderstrom, bei der das Anstriebssystem mittels einer Kugelgelenkkupplung an der Kolbenstange angreift. Über einen Magneten wird die Kugel in eine vollständig sitzende Stellung gezwungen, wodurch Stöße oder Belastungen auf den Kolben und damit dessen Bruch vermieden werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Kupplungsvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass die durch Fertigungsungenauigkeiten zwischen dem Kolben und der Antriebseinheit von Pumpen und insbesondere von HPLC-Pumpen verursachte Belastung von Dichtringen und Kolbenoberflächen im Vergleich zu bekannten Kupplungsvorrichtungen deutlich reduziert wird.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Kupplungsvorrichtung umfasst dabei zwei Kupplungsabschnitte. Der erste Kupplungsabschnitt ist dem Kolben zugeordnet, der zweite der Antriebseinheit. Erfindungsgemäß weisen der eine Kupplungsabschnitt einen Vorsprung und der andere Kupplungsabschnitt einen Vertiefungsabschnitt auf, wobei der Vorsprung zur Druckkraftübertragung mit dem Vertiefungsabschnitt koppelbar ist und der auf dem zweiten Kupplungsabschnitt angeordnete Vorsprung oder Vertiefungsabschnitt senkrecht zur Längsachse verschiebbar gelagert ist. Vorzugsweise ist der Vertiefungsabschnitt in den komplementär ausgebildeten Vorsprung einbringbar. Der erste und der zweite Kupplungsabschnitt weisen immer ein zueinander korrespondierendes Paar aus Vorsprung und Vertiefungsabschnitt aus, wobei jeweils diejenige Einheit senkrecht zur Längsachse verschiebbar gelagert ist, welche auf dem zweiten Kupplungsabschnitt und folglich an der Antriebseinheit angeordnet ist. Durch die radiale Bewegbarkeit oder Verschiebbarkeit des Vorsprungs oder des Vertiefungsabschnitts auf der Antriebseinheit wird folgender Effekt realisiert: Wenn die Antriebseinheit und der Kolben nicht exakt fluchten, bewirkt das Zusammentreffen und Zusammenwirken des Vorsprungs und des Vertiefungsabschnitts beim Kupplungsvorgang, dass die auf der Antriebseinheit angeordnete radial bewegliche Einheit senkrecht zur Längsachse verschoben oder bewegt und der Vorsprung dabei innerhalb des Vertiefungsabschnitts zentriert wird. Die auf dem ersten Kupplungsabschnitt des Kolbens angeordnete Einheit ist dagegen fest mit dem Kolben verbunden und relativ zum Kolben radial unbeweglich. Sie definiert somit die Lage der (Kolben-)Achse, entlang derer die reinen Schubkräfte in den Kolben eingebracht werden sollen und bedingt mit ihrer Form, dass die zweite, auf der Antriebsseite vorgesehene und radial verschiebbare Einheit (der Vorsprung bzw. der Vertiefungsabschnitt) beim Kuppeln genau nach der Kolbenachse ausgerichtet wird. Ferner sind der auf dem Kolben angeordnete Vertiefungsabschnitt und der Vorsprung rotationssymmetrisch, wobei ihr Rotationszentrum mit der Achse des Kolbens zusammenfällt. Somit werden von der Antriebseinheit erzeugte Kräfte immer zentrisch in den Kolben eingeleitet werden, so dass keine radialen Kräfte ohne eine entsprechende Gegenkraft und folglich keine Momente von der Antriebseinheit auf den Kolben übertragen werden. Auf der Antriebseinheit bewirkt hingegen die radiale Auslenkung oder Verschiebung des Vorsprungs oder der Vertiefungsabschnitt aus der zentrischen Lage, dass die beim Kupplungsvorgang und im Betrieb auftretenden Gegenkräfte ein Moment erzeugen, welches von der Antriebseinheit aufgenommen werden muss. Dies ist aber insofern gewollt und unschädlich, als dass die Antriebseinheit die von den Momenten ausgehenden Belastungen sehr viel besser aufnehmen kann als der Kolben und der hierdurch zusätzlich erzeugte Verschleiß keine merklichen Auswirkungen hat. Die Belastung von Dichtringen und Kolbenoberflächen wird hierdurch deutlich verringert, so dass auch der Verschleiß gegenüber bekannten Pumpen reduziert sowie die Verlässlichkeit und die Lebensdauer erhöht werden. Insbesondere bei HPLC-Pumpen wird weiterhin die Genauigkeit der Fluidförderung länger aufrechterhalten.
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In einer besonderen Ausgestaltung weist der Vorsprung einen im Wesentlichen kugel-, kegel-, paraboloid- oder ellipsoidförmigen Bereich auf. Weiterhin weist der Vertiefungsabschnitt einen im Wesentlichen kugel-, kegel-, paraboloid- oder ellipsoidförmigen Bereich auf, der zumindest teilweise komplementär zum Vorsprung ausgebildet ist. Der Vertiefungsabschnitt kann dabei kalottenförmig sein. Diese geometrischen Formen lassen sich mathematisch relativ einfach beschreiben, so dass die Fertigung des Vorsprungs und des Vertiefungsabschnitts im Vergleich zu komplexeren Formen einfach gehalten wird. Zudem kann der Vorsprung radial zur Längsachse des Zylinders nach außen hin abgeflacht sein. Der Vorsprung kann konvexe Wölbungen und der Vertiefungsabschnitt entsprechende konkave Wölbungen aufweisen. Durch das Zusammenwirken von Vorsprung und Vertiefungsabschnitt können mit Ausnahme von kegelförmigen Abschnitten auf dem Vorsprung und dem Vertiefungsabschnitt nicht nur parallel zur Längsachse verlaufende Parallelversätze, sondern auch Winkelversätze zwischen Kolben und Antriebseinheit ausgeglichen werden.
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Es ist bevorzugt, wenn der auf dem zweiten Kupplungsabschnitt angeordnete Vorsprung oder der Vertiefungsabschnitt in einer Hülse mit einem Anschlag gelagert und mit einem Vorspannmittel gegen den Anschlag vorspannbar ist. In dieser Lage ist der Vorsprung bzw. der Vertiefungsabschnitt um ein Maß vom Bereich des Antriebs angehoben, der im Kontaktfall die Druck- bzw. Schubkraft auf den Vorsprung bzw. den Vertiefungsabschnitt überträgt. Ohne diesen Kontakt zur Antriebseinheit lässt sich der Vorsprung zunächst in radialer Richtung ohne nennenswerte radiale Reibkräfte ausrichten, um erst anschließend wieder gegen die Antriebseinheit gedrückt zu werden. Der Vorsprung oder der Vertiefungsabschnitt ist dabei von der Hülse umgeben, die an ihrem dem Antrieb abgewandten vorderen Ende den Anschlag aufweist, gegen den der Vorsprung bzw. der Vertiefungsabschnitt durch das Vorspannmittel gedrückt wird.
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Durch diese Anordnung wird die radiale Ausrichtung des Vorsprungs oder des Vertiefungsabschnitts wie folgt vereinfacht: Im entkoppelten Zustand spannt das Vorspannmittel den Vorsprung gegen den Anschlag vor, so dass der Vorsprung einen gewissen Abstand vom Grundkörper der Antriebseinheit aufweist. Wird der Kolben angekoppelt, wird das Vorspannmittel gestaucht und der Vorsprung oder der Vertiefungsabschnitt werden vom Anschlag zurück in Richtung auf den Grundkörper der Antriebseinheit abgehoben. In dieser Lage, ohne direkten axialen Kontakt zum Anschlag oder zum Grundkörper der Antriebseinheit, ist der Vorsprung alleine durch die Kraft des Vorspannmittels einerseits und des Kolbens andererseits gehalten und quasi fliegend gelagert. Weder das Vorspannmittel noch eine sonstige Komponente auf der Antriebsseite behindert dann die radiale Ausrichtung des Vorsprungs, die durch Kontakt mit dem Vertiefungsabschnitt auf Kolbenseite erfolgt.
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Als weiterer Vorteil der Federbeaufschlagung ergibt sich, dass der Vorsprung im unbelasteten Zustand, also ohne Kolbenkontakt, vom Grundkörper der Antriebseinheit abgehoben wird, und dadurch ein permanentes, mit der Zeit nicht mehr lösbares Anhaften am Grundkörper vermieden wird.
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Es ist bevorzugt, wenn der Vertiefungsabschnitt und/oder der Vorsprung zumindest teilweise aus Keramik bestehen. Keramik ist ein sehr hartes Material, welches gleichzeitig eine sehr glatte Oberfläche bereitstellen kann. Die insbesondere bei HPLC-Pumpen von der Kupplungsvorrichtung zu übertragenden großen Druck- bzw. Schubkräfte können vom Vertiefungsabschnitt und/oder vom Vorsprung unter Verwendung von Keramik sicher aufgenommen werden, ohne dass es zu einer nennenswerten Deformation kommt, die wiederum die zentrische Einleitung der Kräfte in den Kolben gefährden könnte.
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In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst der erste Kupplungsabschnitt ein erstes Material, welches mit einem magnetischen, magnetisierbaren oder magnetisierten zweiten Material des zweiten Kupplungsabschnitts zusammenwirkt oder umgekehrt. Gegenüber der Verbindung von Kolben und Antriebseinheit ausschließlich mittels des Vertiefungsabschnitts und des Vorsprungs können neben Druck- oder Schubkräften in diesem Fall auch Zugkräfte übertragen werden. Insbesondere wird eine Magnetkupplung realisiert, welche einige Vorteile gegenüber form- oder reibschlüssigen Kupplungen aufweist. Je nach Art und Weise, wie die magnetische Wirkung erzeugt wird, ist ein einfaches Kuppeln und Entkuppeln möglich. Wird ein Elektromagnet verwendet, können der Kolben und die Antriebseinheit mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung durch Anlegen oder Unterbrechen eines elektrischen Stroms wahlweise verbunden oder getrennt werden. Bei Verwendung eines Dauermagneten können der Kolben und die Antriebseinheit durch Annäherung der Antriebseinheit an den Kolben verbunden und beispielsweise dadurch getrennt werden, dass der Kolben gegen einen Anschlag anschlägt und in seiner Position verbleibt, während die Antriebseinheit weiter bewegt wird. Der Benutzer der Pumpe muss selbst keine mechanischen Verbindungen öffnen oder schließen, was den Bedienungskomfort erhöht.
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Weiterhin wird die Aufgabe durch einen Kolben gelöst, der in einem Zylinder einer Pumpe, insbesondere einer HPLC-Pumpe, zum Fördern eines Fluids entlang einer Längsachse des Zylinders bewegbar ist und einen ersten Kupplungsabschnitt zum Bereitstellen einer Verbindung mit einem zweiten Kupplungsabschnitt einer Antriebseinheit aufweist, wobei der erste Kupplungsabschnitt einen Vertiefungsabschnitt oder einen Vorsprung aufweist, die jeweils in einen Vorsprung oder einen Vertiefungsabschnitt eines zweiten Kupplungsabschnitts der Antriebseinheit einbringbar sind. Der je nach Ausgestaltung der Kupplungsvorrichtung am Kolben angeordnete Vertiefungsabschnitt oder der Vorsprung sind fest mit dem Kolben verbunden und nicht relativ zum Kolben bewegbar. Sie sind rotationssymmetrisch, wobei ihr Rotationszentrum mit dem des Kolbens zusammenfällt. Die technischen Effekte und Vorteile, welche mit dem erfindungsgemäßen Kolben erzielt werden können, entsprechen denjenigen, die für die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung beschrieben worden sind.
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Ferner wird die Aufgabe durch eine Antriebseinheit zum Bewegen eines Kolbens entlang einer Längsachse eines Zylinders einer Pumpe, insbesondere einer HPLC-Pumpe, gelöst, wobei die Antriebseinheit einen zweiten Kupplungsabschnitt zum Bereitstellen einer Verbindung mit dem Kolben und der zweite Kupplungsabschnitt einen Vorsprung oder einen Vertiefungsabschnitt aufweisen, der senkrecht zur Längsachse verschiebbargelagert ist. Die technischen Effekte und Vorteile, welche mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit erzielt werden können, entsprechen denjenigen, die für die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung beschrieben worden sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Detail erläutert. Es zeigen
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1a) ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung im entkuppelten Zustand, und
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1b) das in 1a) dargestellte Ausführungsbeispiel im gekuppelten Zustand.
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1c) eine isolierte Darstellung des Vorsprungs in der Hülse im gekuppelten Zustand, wobei der Kolben und der Vertiefungsabschnitt aus Darstellungsgründen nicht gezeigt sind.
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In 1a) ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 10 zum Kuppeln eines Kolbens 12 mit einer Antriebseinheit 14 in einer Pumpe anhand einer prinzipiellen Schnittdarstellung gezeigt. Der Kolben 12 dient zum Fördern eines Fluids, wozu der Kolben 12 in einem nicht dargestellten Zylinder entlang einer Längsachse L des Zylinders mittels der Antriebseinheit 14 bewegbar ist. An einem rückwärtigen Ende des Kolbens 12 ist ein erster Kupplungsabschnitt 16 vorgesehen, während die Antriebseinheit 14 einen zweiten Kupplungsabschnitt 18 aufweist. Mit den beiden Kupplungsabschnitten 16, 18 kann eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem Kolben 12 und der Antriebseinheit 14 bereitgestellt werden. Der Kolben 12 ist über einen Presssitz 20 mit dem ersten Kupplungsabschnitt 16 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der erste Kupplungsabschnitt 16 einen Vertiefungsabschnitt 22 auf, dessen Oberfläche konkav gewölbt ist und beispielsweise kugel-, paraboloid- oder ellipsoidförmig sein kann. Der Vertiefungsabschnitt 22 ist rotationsymmetrisch, wobei die Rotationsachse mit der des ebenfalls rotationssymmetrischen Kupplungsabschnitts 16 und der Längsachse L des Zylinders zusammenfällt. Im Vertiefungsabschnitt 22 ist aus fertigungstechnischen Gründen eine Bohrung 25 vorgesehen. Ferner weist der erste Kupplungsabschnitt 16 einen radialen Ausleger 24 auf.
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Der zweite Kupplungsabschnitt 18 auf der Antriebsseite weist einen Grundkörper 26 auf, an dem eine Hülse 28 beispielsweise durch eine nicht gezeigte Gewindeverbindung befestigt ist. An ihrem freien Ende weist die Hülse 28 einen Anschlag 30 auf, der von einem radial nach innen verlaufenden Überstand gebildet wird. Im von der Hülse 28 umschlossenen freien Raum zwischen dem Anschlag 30 und dem Grundkörper 26 ist ein in etwa halbkugelförmiger und zum Vertiefungsabschnitt 22 komplementär ausgebildeter Vorsprung 32 angeordnet, der von einem Vorspannelement 34 gegen den Anschlag 30 der Hülse 28 gedrückt wird. Das Vorspannelement 34, im dargestellten Beispiel eine Feder, ist innerhalb einer Bohrung 36 im Grundkörper 26 gelagert.
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Der erste Kupplungsabschnitt 16 besteht aus einem ersten Material 38 oder umfasst das erste Material 38, welches mit einem magnetischen, magnetisierbaren oder magnetisierten zweiten Material 40 des zweiten Kupplungsabschnitts 18 zusammenwirkt.
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Zum Kuppeln des Kolbens 12 mit der Antriebseinheit 14 wird die Antriebseinheit 14 an den Kolben 12 herangefahren, bis dass der Vorsprung 32 in den Vertiefungsabschnitt 22 eingebracht ist und es dort zu einem Kontakt kommt, wie es in 1b) dargestellt ist. Sobald der Vertiefungsabschnitt 22 und der Vorsprung 32 in Kontakt miteinander stehen und die Antriebseinheit 14 weiter an den Kolben 12 herangefahren wird, wird der Vorsprung 32 vom Anschlag 30 weg und hin zum Grundkörper 26 bewegt und gleichzeitig das Vorspannelement 34 gestaucht. Sobald der Kontakt zwischen dem Anschlag 30 der Hülse 28 und dem Vorsprung 32 aufgehoben ist, ist die radiale Position des Vorsprungs 32 nicht mehr festgelegt (einzig die Hülse 28 setzt der radialen Verschiebbarkeit Grenzen). Der Vertiefungsabschnitt 22 zentriert den dann radial frei beweglichen Vorsprung 32 in der Art, dass er zentrisch im Vertiefungsabschnitt 22 positioniert wird, wobei der Vorsprung 32 je nach Versatz zwischen dem Kolben 12 und der Antriebseinheit 14 radial mehr oder weniger stark bewegt bzw. verschoben wird. Der Vorsprung 32 wird damit genau koaxial zur Zylinderachse L bzw. zur Achse des Kolbens ausgerichtet. Wenn die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Kolben 12 und der Antriebseinheit 14 vollständig hergestellt ist, liegt der Vorsprung 32 nach Überwindung der Federkraft des Vorspannelements 34 vollständig am Grundkörper 26 an. Dann kann die volle Schubkraft des Antriebs über die abgeflachte Rückseite des Vorsprungs 32 in diesen und weiter über den Vertiefungsabschnitt 22 genau fluchtend zur Längsachse L in den Kolben 12 eingeleitet werden. Dieser Zustand ist in 1c) dargestellt.
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In 1c) ist weiterhin der maximale Durchmesser da des Vorsprungs 32 senkrecht zur Längsachse L sowie der Innendurchmesser di der Hülse 28 gezeigt. Man erkennt, dass die radiale Verschiebbarkeit des Vorsprungs 32 umso größer ist, je größer die Differenz zwischen dem Innendurchmesser di der Hülse 28 und dem Durchmesser da des Vorsprungs 32 ist.
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Im gekuppelten Zustand nähert sich der Ausleger 24, der das erste Material 38 umfasst oder aus dem ersten Material 38 besteht, dem zweiten Material 40, so dass aufgrund ihrer (gegebenenfalls elektrisch zuschaltbaren) magnetischen Eigenschaften eine anziehende Kraft zwischen dem Kolben 12 und der Antriebseinheit 14 wirkt. Folglich können über die kraftübertragende Verbindung nicht nur Druckkräfte, sondern auch Zugkräfte übertragen werden. Zum Trennen des Kolbens 12 von der Antriebseinheit 14 kann je nach dem, wie die magnetische Wirkung erzeugt wird, beispielsweise auf folgende zwei Weisen verfahren werden: Entweder kann der Stromfluss durch das als Teil eines Elektromagneten ausgebildete zweite Material 40 gestoppt werden oder, wenn das zweite Material 40 Teil eines Dauermagneten ist, der Ausleger 24 gegen einen hier nicht dargestellten Anschlag anschlagen, wenn die Kupplungsvorrichtung 10 auf Zug belastet wird, wobei die Antriebseinheit 14 weiter bewegt wird, während der Kolben 12 vom Anschlag in seiner Position gehalten wird.
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Eine zweite nicht dargestellte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass auf dem ersten Kupplungsabschnitt 16 ein fester Vorsprung 32 angeordnet ist, der in einen radial bewegbaren Vertiefungsabschnitt 22 eingreift, der am zweiten Kupplungsabschnitt 18 der Antriebseinheit 14 angeordnet ist. Die Lagerung des Vertiefungsabschnitts 22 kann dabei auf dieselbe Weise geschehen, wie es im in den 1a bis 1c dargestellten Ausführungsbeispiel bezüglich des radial bewegbaren Vorsprungs 32 realisiert worden ist. In dieser Ausführungsform werden die Positionen von Vertiefungsabschnitt und Vorsprung vertauscht, wobei die radiale Verschiebbarkeit weiter auf Seiten der Antriebseinheit 14, dann also beim Vertiefungsabschnitt, verbleibt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kupplungsvorrichtung
- 12
- Kolben
- 14
- Antriebseinheit
- 16
- erster Kupplungsabschnitt
- 18
- zweiter Kupplungsabschnitt
- 20
- Presssitz
- 22
- Vertiefungsabschnitt
- 24
- radialer Ausleger
- 25
- Bohrung
- 26
- Grundkörper
- 28
- Hülse
- 30
- Anschlag
- 32
- Vorsprung
- 34
- Vorspannelement
- 36
- Bohrung
- 38
- erstes Material
- 40
- zweites Material
- da
- Durchmesser
- di
- Innendurchmesser
- L
- Längsachse
