DE19904061C2

DE19904061C2 - Spreizgelenk

Info

Publication number: DE19904061C2
Application number: DE1999104061
Authority: DE
Inventors: Reinhold Schwalme
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: DE19904061A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Spreizgelenk entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US 3240516 und der DE-GM 17 91 390 sind kugel förmige Klemmelemente bekannt. Sie unterscheiden sich von der vorliegenden Erfindung deutlich dadurch, daß z. B. bei dem US-Patent die zwei Halbkugelelemente aus massivem Material gefertigt sind, wobei nur die obere Hälfte mit einer Bohrung und Gewinde versehen ist, die zur Aufnahme einer Gewindeachse dient.

Die beiden Halbkugelelemente sind in einer röhrenförmigen Kugel rückhalterung untergebracht dessen Ende nach innen gekröpft ist und somit den Austritt des oberen Halbkugelelementes verwehrt.

Wird nun an der Gewindeachse gedreht, drückt diese mit ihrem Stumpf auf das untere Halbkugelelement. Dadurch wird das obere Halb kugelelement nach oben an das gekröpfte Ende der Kugel rückhalterung gepresst.

Diese Anordnung der Einzelteile ist insofern nicht vorteilhaft, als die Auswechselung von Verschleißteilen, z. B. Halbkugelele mente oder Kugelrückhalterung das Zerlegen der gesamten Klemm vorrichtung erfordert.

Diese Vorrichtung kann nur für den bestimmten Zweck verwendet werden, für den sie erdacht wurde.

Bei größerer Druckbelastung rutscht die kugelförmige Klemmvor richtung durch.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein absolut rutschfestes Spreizgelenk zu schaffen, dessen Belast barkeit bei gleichzeitiger Verringerung des Herstelleraufwandes verbessert ist.

Diese Aufgabe wird bei diesem Spreizgelenk durch die in dem Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einem in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung des gesamten Spreizgelenkes,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der mit Fluid betriebenen Spreizachse einschließlich Spreizachsenkopf,

Fig. 3 Schnittzeichnung des magnetisch betriebenen Spreizgelenkes.

In Fig. 1 ist eine Explosionsansicht dargestellt, die im wesent lichen das mechanisch betriebene Spreizgelenk zeigt, bestehend aus: Kugelhalbschalen 1, Halbschalenträger 2, Laschenring 3, Schraubenlöcher 4, Spreizachse, die als Gewindestrang 5 ausge bildet ist.

In Fig. 2 ist ebenfalls eine Explosionsansicht schnittmäßig mit seinen Einzelteilen dargestellt. Die Einzelteile bestehen aus: den beiden Halbschalen 1, dem Halbschalenträger 2, dem Laschenring 3 mit den Bohrlöchern und Gewinde 4, dem inneren Spreizachsenrohr 7, dem äußeren Spreizachsenrohr 8, dem Spreizachsenkopf 9, der Fluideinlassbohrung 10, der Druck kammer 11, dem Gewinde 12, dem Schraubbolzen 13, dem Druckring 14 sowie dem Dichtungsring 15.

In Fig. 3 wird eine Schnittzeichnug des magnetisch betriebenen Spreizgelenkes dargestellt, bestehend aus folgenden Einzelteilen: Zwei Halbschalen 1, Halbschalenträger 2, Laschenring 3, Elektromagnet 16, Magnethalterung 17, Ankerplatte 18, Kniehebelanordnung 19, Rückholfeder 20, untere Punkte 21, Basisplatte 22, Kulisse 23, Wälzlager 24.

In der Fig. 1 ist dargestellt, daß von zwei Halbschalen 1 eine in einen Schalenträger 2 gelegt wird. Der äußere Radius der beiden Halbschalen 1 ist gleich dem inneren Radius des Schalenträgers 2. Die zweite Halbschale 1 wird über die eingelegte erste Halbschale 1 gestülpt, so daß beide Halbschalen 1 eine Kugel bilden. Diese beiden Halbschalen 1 werden an ihren Polen mit einer Bohrung und Gewinde versehen zur Aufnahme der mecha nischen Spreizachse 5.

Erfindungsgemäß wird ein schalenförmig ausgebildeter Laschenring 3 über den Schalenträger 2 und die beiden kugelförmig angeordneten Halbschalen 1 gelegt. Der Laschenring 3 ist so ausgebildet, daß er von seiner inneren Seite eine Ausfräsung aufweist, die gleich ist mit den äußeren Radien der Halbschalen 1, so daß der Laschenring 3 an der oberen Halbschale 1 paßgenau anliegt. Dabei werden Schalenträger 2 und Laschenring 3 nach Montage der mechanischen Spreizachse 5 und Einlegen der kugelförmig angeordneten Halbschalen 1 an ihren Laschen, die mit Schraublöchern versehen sind, mittels Schrauben 4 fest verschraubt.

Das obere Ende der Spreizachse 5 sowie der Halbschalenträger 2 dient hier erfindungsgemäß als Geräteträger aller Art.

Der Fig. 2, die eine Schnittzeichnung zeigt, ist zu entnehmen, daß zusätzlich noch vier weitere Hauptteile, als in Fig. 1 dargestellt, hinzukommen. Diese sind:

a) der Spreizachsenkopf 9,
b) das innere-längere-Spreizachsenrohr 7
c) das äußere aber kürzere Spreizachsenrohr 8
d) der Schraubbolzen 13, der das innere Spreizachsenrohr 7 von unten dicht verschließt und des weiteren zur Anschraubung der unteren Halbschale 1 dient.

Der Spreizachsenkopf 9 weist eine kurze zylindrische Form auf, mit einer breiten, zentrischen Bohrung 11. Das untere Ende der Bohrung 11 ist mit einem Gewinde 12 versehen. Die zentrische Bohrung 11 dient im oberen Teil als Druckkammer, das Gewinde 12 im unteren Teil zum Aufschrauben auf das äußere Spreizachsenrohr 8.

Erfindungsgemäß ist im oberen Gewindeteil ein Druckring 14 eingeschraubt, der den Dichtring 15 an die beiden Spreizachsen rohre 7, 8, nachdem der Spreizachsenkopf 9 auf die beiden Spreizachsen rohre 7, 8 aufgeschraubt wurde, zur Abdichtung fest anpreßt.

Erfindungsgemäß wird der Spreizachsenkopf 9 mit einer seitlichen Bohrung 10 versehen zur Einspritzung (unter Druck) von Fluid in die Druckkammer 11 und dem inneren Spreizachsenrohr 7. Dabei wird das innere Spreizachsenrohr 7 in das äußere Spreizachsenrohr 8 geschoben, so daß es am oberen Ende bündig abschließt. Wird nun der Spreizachsenkopf 9 auf das äußere Spreiz achsenrohr 8 fest aufgeschraubt, ist der Spreizachsenkopf 9 mit den beiden Spreizachsenrohren 7, 8 durch den Druckring 14 und den Dicht ring 15 völlig dicht.

Anschließend wird nun die obere Halbschale 1 auf das äußere Spreizachsenrohr 8, das in entsprechender Position ein Gewinde aufweist, angeschraubt. Danach wird der Schraubbolzen 13 mit einem Dichtungsmittel fest eingeschraubt und die untere Halbschale 1 aufgeschraubt, so daß beide Halbschalen 1 eine Kugel bilden.

Diese zusammengeschraubten Elemente werden in den Schalenträger 2 eingelegt und der Laschenring 3 darüber gelegt und mit dem Schalenträger 2 fest verschraubt.

Wird nun am Spreizachsenkopf 9 durch die seitliche Bohrung 10 unter Druck Fluid zugeführt, spreizen sich die beiden Spreiz achsenrohre 7, 8, an denen jeweils eine Halbschale 1 fest verschraubt ist. Die untere Halbschale 1 wird an den Schalenträger 2 gepreßt, die obere Halbschale 1 an den Laschenring 3. Je nach Druckverhältnissen kann das Spreizgelenk geschlenzt oder absolut festgesetzt werden.

Erfindungsgemäß funktioniert das Spreizgelenk nicht nur mechanisch oder durch Fluid, sondern auch auf magnetischer Basis, in Verbindung über die Kinematik. Die Kinematik ist dadurch gekennzeich net, daß die unteren Punkte 21 der Kniehebelanordnung 19 in der Basisplatte 22 gelagert sind und diese fest mit der unteren Halbschale 1 verbunden sind.

Im Ausführungsbeispiel sind die oberen Punkte der Kiehebelanordnung 19 in der mit der oberen Halbschale 1 fest verbundenen Magnethalterung 17 gelagert. Dabei erfolgt die Betätigung der Kniehebel über eine mit der Magnetankerplatte 18 verbundenen Kulisse 23 bis zur vollen Streckung. Um die Reibung von der Kulisse 23 zu den Kniehebelgelenken möglichst gering zu halten, ist die Kraftübertragung über die Wälzlager 24 geführt.

Dabei wird der Axialhub der Magnetankerplatte 18 mit großer Übersetzung in eine ebenfalls axiale nach oben gerichtete Minimalbewegung der oberen Halbschale 1 umgesetzt und gehalten.

Eine an der Kulisse 23 angreifende Rückhol feder 20 bewirkt die Rückstellung des Systems nach Abschalten des Elektromagneten 16.

Claims

1. Spreizgelenk, bestehend aus zwei auseinander spreizbaren Halbkugelelementen (1), die mit entsprechenden Gegenflächen reibend zusammenwirken und wobei die beiden Halbkugel elemente (1) von einem Träger (2) und einem Laschenring (3) umgriffen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbkugelelemente (1) jeweils als obere und untere Halbschale ausgebildet sind und der Träger (2) und der Laschenring (3) mittels Schrauben (4) miteinander verbunden sind.

2. Spreizgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbschalen (1) an ihren Polen mit einer Gewin debohrung versehen sind, durch die eine mit entsprechenden Gewinden versehene Spreizachse (5) verläuft, um bei Drehung der Spreizachse (5) eine Auseinanderbewegung (6) der beiden Halbschalen zu bewirken.

3. Spreizgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Pole der beiden Halbschalen (1) ein Spreiz achsenrohr, bestehend aus einem gegeneinander teleskopisch verschiebbaren Außen- und Innenrohr (7, 8) verläuft, wobei das Innenrohr (7) mit der unteren Halbschale (1) und das äußere Rohr (8) mit der oberen Halbschale (1) fest verbunden ist, und durch Einleitung (10) eines Fluids über einen am oberen Ende des Spreizach senrohres angebrachten Spreizachsenkopf (9) in das Spreizachsenrohr eine Auseinanderbewegung der beiden Halbschalen (1) erfolgt.

4. Spreizgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum der beiden Halbschalen (1) ein Elektromagnet (16) vorgesehen ist, dessen Magnethalterung (17) mit der oberen Halbschale (1) verbunden ist und dessen Ankerplatte (18) über eine Kniehebelanordnung (19) mit der unteren Halbschale (1) zur Erzielung einer Spreizwirkung in Verbindung steht.

5. Spreizgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ankerplatte (18) und unterer Halbschale (1) eine Rückholfeder (20) vorgesehen ist, die eine Rückbewegung der Ankerplatte (18) in die Ausgangsstellung bewirkt.