DE2228656B2 - Druckmittelbetätigte Klemmvorrichtung - Google Patents

Description

so ausgebildet, daß das Ventil in dieser in das Rohr oder den Schlauch hineingedrückten Stellung gehalten wird und damit eine Abgabeeinrichtung bildet (US-PS 3 162 211 und US-PS 3 509 905).

Allgemein bekannt ist auch die Verwendung von vorzugsweise hydraulischem Druckmittel beim Verbinden oder Lösen von Maschinenteilen. So wird in der DT-PS 213 421 eine Vorrichtung zum Lösei von Maschinenteilen von Achsen oder Wellen mit Öldruck beschrieben. Bekannt ist auch eine Vorrichtung /um Druckölzusammenbau einer Preßsitzverbindung (CH-PS 399 362).

Die bekannten Klemmvorrichtungen enthalten im allgemeinen ein düsenartiges Rohrstück, das mit seinem einen Ende an die Druckmittelquelle angeschlossen :5 wird und m'< seinem anderen Ende auf eine angepaßte Öffnung in dem zu klemmenden Gegenstand aufgesetzt wird. Beim Öffnen der Druckmittelquelle wird diese Verbindung unter Druck gesetzt. Am Übergang zwischen der Austrittsöffnung der Düse und der diese aufnehmenden Öffnung des zu klemmenden Gegenstandes leckt das Druckmittel durch. Dies ergibt sich einmal aus dem durch die Druckmittelquelle ausgeübten Druck und /um anderen durch den Rück- oder Staudruck, der beim Eintritt des Druckmittels in den zu klemmenden Gegenstand erzeugt wird. Man hat versucht, dieses Durchlecken des Druckmittels durch Dichtungen durch festes Anklemmen der Klemmvorrichtung bzw. der Düse an den zu klemmenden Gegenstand und durch andere Maßnahmen zu vermeiden. Erfolge blieben jedoch aus.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der das Durchlecken von Druckmittel an den Übergangsstellen zwischen zwei Teilen verhindert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung für eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Lösung empfohlen. Bei dieser Ausbildung wird das Druckmittel wie bisher durch die Längsbohrung des Differentialkolbens dem zu klemmenden Gegenstand zugeführt. Gleichzeitig wirkt das Druckmittel aber auch auf die beiden Stirnflächen unterschiedlicher Oberfläche und insbesondere auf die dem Druckmitteleinlaßende zugekehrte größere Oberfläche ein. Das heißt, daß der Differentialkolben durch die auf diese Oberfläche einwirkenden Kräfte oder durch die Differenz der auf seine beiden Enden einwirkenden Kräfte in Richtung auf den Gegenstand gepreßt wird. Damit entsteht eine dichte Verbindung zwischen dem Austrittsende des Differentialkolbens und diesem Gegenstand. Ein erhöhter Rückdruck hat zwar nach wie vor das Bestreben, den Differentialkolben vom Gegenstand abzuheben. Er wirkt aber auf die beiden unterschiedlichen Oberflächen an beiden Enden des Differentialkolbens ein und führt damit zwangsläufig dazu, den Differentialkolben in Richtung auf den Gegenstand zu verschieben bzw. ihn gegen diesen anzupressen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich nicht nur bei Klemmvorrichtungen der genannten Art einsetzen. Sie läßt sich überall dort vorteilhaft verwenden, wo ein Drittel über Öffnungen von einem anderen Teil weitergeleitet oder übertragen werden soll und wobei normalerweise Leck- und Abdichtproblcme auftreten. Der erfindungsgemäß vorgesehene verschiebbare Differentialkolben bewirkt hier, daß das das Druckmittel abgebende Element, der Differentialkolben selbst, fest auf das das Druckmittel aufnehmende Teil bzw. desse Aufnahmeöffnung angepreßt wird. Hier wirkt die erfin dungsgemäße Klemmvorrichtung als Vorrichtung zun Zusammenklemmen des das Druckmittel abgebende! Teils mit dem das Druckmittel aufnehmenden Teil.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sieht die Er findung vor, daß die Halterung einen die Zylinderboh rung enthaltenden Abschnitt und einen die Aufnahme öffnung umschließenden Aufnahmeabschnitt umfaßt.

Dieser Aufnahmeabschnitt weist gemäß einer weite ren Ausgestaltung auswechselbare Bogenstücke unter schiedlicher Form auf, so daß .'-ur Anpassung an ver schiedene Gegenstände Aufnahmeöffnungen unter schiedlicher Form geschaffen werden können.

Der die Zylinderbohrung enthaltende Abschnitt dei Halterung weist gemäß einer weiteren Ausgestaltung einen Anschluß zur Verbindung mit einer Druckmittel quelle auf.

Eine weiiere Ausgestaltung sieht ein entweder sich verjüngend zulaufendes Ende des Differentialkolben; und/oder an seiner Spitze angeordnete Dichtmittel vor um eine dichte Verbindung m t dem zu klemmenden Gegenstand zu gewährleisten.

Weitere Ausgestaltungen bilden das Kenn/eichen von Unteransprürhen und werden in der folgenden Beschreibung erläutere

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung weiter beschrieben. In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung,

F i g. 2 eine Stirnansicht auf eine Ausführungsform mi· einer abgewandelten Aufnahmeöffnung,

F i g. 3 eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt,

Fig.4 ein Teilschnitt durch funktionswichtige Teile der Klemmvorrichtung,

F i g. 5 ein Teilschnitt im Bereich des den größeren Querschnitt aufweisenden Endes des Differentialkolbens,

F i g. 6 ein Teilschnitt ähnlich F i g. 5 durch eine andere Ausführungsform.

F i g. 7 ein Teilschnitt im Bereich des den kleineren Querschnitt aufweisenden Endes des Differentialkolbens,

Fig. 8 ein Teilschnitt ähnlich F i g. 7 durch eine andere Ausführungsform,

Fig. 9 eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform mit einer anders ausgebildeten Aufnahmeöffnung und

Fig. 10 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform.

Die F1 g. 1 und 3 zeigen Gesamtansichten der Klemmvorrichtung 20 mit dem Differentialkolben 22. Einzelheiten dieses Differentialkolbens 22 sind besonders deutlich in F i g. 3 zu erkennen. Der Differentialkolben 22 ist als ein eine Längsbohrung 24 aufweisender Zylinder ausgebildet. Die Längsbohrung 24 läuft völlig durch den Differentialkolben 22 bzw. die beiden Abschnitte 26 und 28 größeren und kleineren Querschnittes durch. Der Abschnitt 26 größeren Durchmessers liegt gleitbar in einem Abschnitt 30 einer Zylinderbohrung 32 einer Außengewinde aufweisenden Büchse 34. Zur Abdichtung sitzt ein Dichtring 36 aus einem elastomeren Material, wie z. B. Gummi, Neopren od. dgl., in einer Nute 38. Gegebenenfalls können auch mehrere Dichtlinge 36 verwendet werden. Statt oder zusätzlich eines oder mehrerer Dichtringe 36 können gemäß der Darstellung in F i g. 5 auch eine oder mehre-

re flache Scheiben 40, 42 verwendet werden, die am Druckmitteleinlrittsende 48 des Differentialkolbens 46 auf dessen Stirnseite 44 angeordnet sind. Jedes geeignete Verfahren läßt sich zum Befestigen der Scheiben 40, 42 auf der Stirnfläche 44 verwenden. Zum Beispiel wird ein Bindemittel wie ein Klebstoff verwendet, oder eine Hohlniete 50 wird durch die Scheiben durchgeführt und in das stirnseilige Ende des Differentialkolbcns eingeschoben. F i g. 4 zeigt, daf3 das dem zu klemmenden Gegenstand zugekehrte Ende 28 des Kolbens 22 eine abgeschrägte Form 54 aufweist. Der Kolben ist weiter so ausgebildet, daß er an seinem dem Gegenstand zugekehrten Ende einen Durchmesser A und an seinem anderen Ende 26 einen etwas größeren Durchmesser B aufweist. Bei Durchleitung von Druckmittel durch den Differentialkolben 22 entstehen damit an seinen beiden Enden verschieden große Kräfte. Bei Eintritt von Druckmittel in die Zylinderbohrung 32 in Richtung des Pfeiles 52 trifft dieses gemäß der Darstellung in F i g. 4 auf die Stirnfläche 56 am Ende 26 auf und erzeugt eine Kraft, die den Kolben bei Blickrichtung auf F i g. 4 nach unten schiebt. Diese Kraft ist der Differenz der auf die beiden Stirnseiten einwirkenden Drücke proportional, die wiederum von den betreffenden Oberflächen abhängen. Gleichzeitig tritt das Druckmittel durch die Längsbohrung 24 durch und über eine Öffnung 58 in ein Druckmittel-Aufnahmegcfäß 60. Bei Zunahme des Druckes in diesem Gefäß 60 wird auch auf das in der Öffnung 58 liegende Ende 28 eine Kraft ausgeübt, die der auf die andere Stirnseite 56 einwirkenden Kraft entgegenwirkt und proportional dem Produkt aus der in die Öffnung 58 projizierten Fläche des stirnseitigen Endes 28 und dem im Gefäß 60 herrschenden Druck ist. Da die Stirnfläche 56 großer als die projizierte Fläche des Endes 28 ist. ist auch die auf das Ende 26 ausgeübte Kraft größer als die auf das Ende 28 einwirkende Kraft, und es entsteht eine Kraft, die das sich verjüngende F^nde 28 des Differentialkolbcns 22 in eine noch stärker abdichtende Berührung mit der Öffnung 28 drückt. Diese Dichtkraft nimmt mit steigendem Druck sogar noch zu. Sie läßt sich durch Verändern der Fläche der Stirnseite 56 gegenüber der projizierten Fläche der Stirnseite 28 leicht ändern. Zum Beispiel läßt sich die Fläche 56 gemäß der Darstellung bei Position 62 in F i g. 6 vergrößern, während die ursprünglichen Abmessungen der Stirnseite 28 beibehalten werden. Damit wird der Anpreßdruck erhöht. Andererseits sinkt dieser Druck bei einem Verkleinern der Fläche 56. Zum Erzielen gleicher Ergebnisse läßt sich auch das stirnseitige Ende 28 des Differentialkolbens 22 verändern. Es leuchtet ein, daß sich innerhalb dieses Grundgedankens eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Möglichkeiten zum Verändern des Anpreßdruckes bzw. der Dichtkraft ergibt. Ebenso läßt sich auch das verjüngende Ende 28 des Differentialkolbens 22 ohne weiteres anders gestalten. Zum Beispiel kann es die in den F i g. 7 und 8 gezeigte Form eines Zylinders 64 annehmen. Zusätzlich läßt sich auch eine Dichtung vorzugsweise in Form eines elastischen Ringes 66 oder einer Ringschneide 68 auf der vorderen Endfläche 70 des Kolbenendes 64 zwecks Anlage an den angrenzenden Flächen 72 bzw. 73 des Gefäßes 60 anordnen.

F i g. 3 zeigt nun noch ein Verbindungsstück 74 mi einem Außengewinde 76, das in einen entsprechender Abschnitt 78 der Längsbohrung 32 der Büchse 34 ein s geschraubt ist. Das andere Ende 80 des Verbindungs Stückes 74 tritt aus der Büchse 34 aus und endet in einei Schulter 82. Damit wird eine Anlage geschaffen für eir aufschraubbarcs Anschlußstück 84. Das Verbindungsstück 74 und das Anschlußstück 84 können jede passcnde übliche Form aufweisen, wie sie zum Herstellen von Druckmittel-Verbindungen verwendet werden. Die Büchse 34 sitzt in einer Gewindebohrung 86 in einem Abschnitt 88 des Aufnahmeabschnittes 90. Vom Ab schnitt 88 gehen zwei armariige Schenkel 92 und 94

is aus. mit deren freien Enden 96 und 98 ein Bogenstück 100 vcrrastct ist. Die Innenflächen 102, 104 und 106 der Schenkel 92, 94 und des Bogenstückes 100 bilden eine Aufnahmeöffnung 108. Die Form dieser Aufnahmeöffnung 108 ist auf den zu haltcrnden und zu verklcmmenden Gegenstand UO abgestimmt. Zur Aufnahme eines breiten Bereiches von unterschiedlich geformten und unterschiedliche Größe aufweisenden Gegenständen werden eine Anzahl von gegeneinander austauschbaren Bogenstücken 100 verwendet. Als Beispiel sei auf F i g. 2 verwiesen. Diese zeigt ein Bogenstück 112 mit einer Innenfläche 114, die von der Innenfläche 106 des in F i g. 3 gezeigten Bogenstückes 100 abweicht. Das Bogenstück 100. 114 kann jede beliebige Form aufwci sen. Ebenso kann das Bogenstück auch ganz, wegbleibcn, sofern die Schenkel die in F i g. 9 gezeigte Form 116, 118 annehmen. F i g. 9 zeigt damit zwei hakenartige Schenkel 116 und 118, die einen Teller 120 untergreifen, der an dem Gegenstand 122 befestigt ist. Ebenso läßt sich auch ein einziger Schenkel verwenden, falls dieser die z. B. in F i g. 10 gezeigte Form 124 aufweist. Dieser Schenkel 124 schließt eine Aufnahmeöffnung 126 ein. In den F i g. 9 und 10 werden die Schenkel 116, 118 und 124 als einstückige Gebilde dargestellt. Selbstverständlich können sie auch mehrteilig sein. Zusätzlich läßt sich auch das in F i g. 10 gezeigte Segment 128 verwenden.

An der Büchse 34 sitzt eine Einstelleinrichtung in Form eines Knopfes 130 mit einer Schürze 132. Diese Schürze 132 umschließt den Abschnitt 88 des Aufnahmeabschnittes 90. Bei einer Drehung des Knopfes 130 werden der Kolben 22, die Büchse 34 und das Verbindungsstück 74 in die Aufnahmeöffnung 108 hineingeschoben oder aus dieser zurückgezogen. Damit wird das Einsetzen oder Herausnehmen eines Gegenstandes

jo 110 erleichtet. Gleichzeitig wird damit das Ende 28 des Differentialkolbens 22 in die Öffnung 134 (F i g. 3) hineingeschoben, die zum Gegenstand HO führt. Für dieses Einstellen und Verschieben des Kolbens 22 lassen sich auch andere Möglichkeiten verwenden. Gemäß der Darstellung in Fig.9 ist eine zweckmäßig abgeflachte Schulter 136 vorgesehen, die an einem Ende 138 einer Halterung 140 liegt. Andere Möglichkeiten schließen eine oder mehrere Einsparungen oder Vorsprünge ein, die am Außenumfang der Halterungen 34 oder 140

vorgesehen werden und zum Eingriff mit einem Werkzeug bestimmt sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetäligte Klemmvorrichtung zum Einpressen von Druckmittel in den aufzukleminenden Gegenstand mit einer Halterung mit einer Aufnahmeöffnung für den durch Druckmitteleinwirkung zu klemmenden Gegenstand und mit einer von der Außenseite der Halterung bis zu der Aufnahmeöffnung durchgehend Druckmittelzuführung, dadurch gekennzeichnet, aaß die Halterung eine Zylinderbohrung (32) und einen in dieser verschiebbaren Differentialkolben (22, 46) aufweist, der Differentialkolben (22, 46) eine Längsbohrung (24) aufweist, das stirnseitige Ende größerer Oberfläche des Differentialkolbens (2?, 46) am Druckniitteleinlaßende der Zylinderbohrung (32) liegt und sein die kleinere Oberfläche aufweisendes stirnseitiges Ende zur Wirkungsverbindung mil dem zu klemmenden Gegenstand (110) in die Aufnahmeöffnung (108) ragt.

2. Klemmvorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen die Zylinderbohrung (32) enthaltenden Abschnitt und einen die Aufnahmeöffnung (108) umschließenden Aufnahmeabschnitt (90) umfaßt.

3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbohrung (32) einen Abschnitt (30) größeren Durchmessers zur Aufnahme des Abschnittes (26) größeren Durchmessers des Differentialkolbens (22, 46) aufweist und einen am DruckmitteHnlaßende liegenden und einen Anschlag für den Differentialkolben (22, 46) bildenden Abschnitt kleineren Durchmessers.

4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3. gekennzeichnet durch eine Dichtung an dem Abschnitt (26) größeren Durchmessers des Differentialkolbens (22,46).

5. Klemmvorrichtung nach Anspruah 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung ein Dichtring (36) ist.

6. Klemmvorrichtung nach Anspruch 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (26) des Differentialkolbens (22, 46) eine Nute (38) zur Aufnahme des Dichtringes (36) aufweist.

7. Klemmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (26) größeren Durchmessers des Differentialkolbens (22, 46) eine plane Stirnseite (56) hat und die Dichtung eine auf dieser Stirnseite (56) aufliegende Scheibe (40,42) ist.

8. Klemmvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zylinderbohrung (32) enthaltende Abschnitt und der die Aufnahmeöffnung (108) umschließende Aufnahmeabschnitt (90) einstellbar miteinander verbunden sind.

9. Klemmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zylinderbohrung (32) enthaltende Abschnitt und der die Aufnahmeöffnung (108) umschließende Aufnahmeabschnitt (90) miteinander verschraubt sind.

10. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt (90) mindestens zwei Schenkel (92,94) aufweist.

11. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (22, 46) eine abgeschrägte Spitze (54) aufweist.

12. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Dichtung (66, 68) an der die kleinere Oberfläche aufweisenden Siirnseite de: Differentialkolbens (22,46).

13. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12 gekennzeichnet durch ein Gewinde am Druckmit teleinlaßende der Zylinderbohrung (32) zum An schluß eines Verbindungsstückes (74).

14. Klemmvorrichtung nach Anspruch I bis 13 gekennzeichnet durch eine an der Halterung angeordnete Einstelleinrichtung.

15. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Schenkel (92, 94) Bogenstücke (100) zur Bildung von Aufnahmeöffnungen (108) verschiedener Form anschließbar sind.

16. Klemmvorrichtung nach Anspruch 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung eine in einem Abschnitt (88) der Halterung verschiebbare Buchse (34) aufweist und die Buchse die den DifferenfiaJkolben (22.46) aufnehmende Zyiinderbohrung (32) enthält.

17. Klemmvorrichtung nach Anspruch Ib, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (34) in den Abschnitt eingeschraubt und mit einem Drehknopf (130) verbunden ist.

18. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt (90) einen die Aufnahmeöffnung (108) fast völlig umschließenden Schenkel (124) aufweist.

19. Klemmvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (116, 118) hakenförmig nach innen abgewinkelte Enden aufweisen.

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigtc Klemmvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung.

Mit einer solchen durch ein hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel betätigten Klemmvorrichtung wird z. B. eine ein- oder mehrteilige Hülse auf einen elektrischen Leiter aufgeklemmt. Eine solche Hülse besteht z. B. aus zwei konzentrisch umeinander liegenden Hülsen. Zwischen den beiden Hülsen bleibt ein ringförmiger Raum frei, der über eine Öffnung in der äußeren Hülse zugänglich ist. Über diese Öffnung wird ein Druckmitte! eingepreßt, das seinerseits auf die innere Hülse einwirkt und diese unter Verformung z.B. auf den in ihr be-ir-i'n-hen elektrischen Leiter bzw. ein Kabel aufpreiJi Mu einer solchen Klemmvorrichtung lassen sich auch Muffen. Schellen u. dgl. auf Kabel allgemein und auch auf metallische Rohre, Leitungen usw. aufpressen. Als Druckmittel können auch die bei einer Sprengstoffexplosion entstehenden Gase verwendet werden (DT-PS 1 814 240 und DT-PS 2 030 148).

Bekannt sind auch Verbindungselemente für Stangen, Kabel od. dgl. in Form von Hülsen, die ausschließlich durch die Detonation eines Sprennstoffes verformt werden (CH-PS 361602, DT-AS 1042 973, US-PS 3 345 454).

Bekannt sind auch Vorrichtungen zum Verbinden von Abgabeventilen mit Rohren oder Schläuchen. Bei diesen Vorrichtungen werden das Rohr oder der Schlauch in die Öffnung einer Halterung eingeschoben. Mit Gewindekraft wird das spitze, untere und gebohrte Ende eines Ventils durch die Wand des Rohres oder Schlauches in dieses hineingedrückt. Die Halterung ist