DE2257263C3 - Kompensator für große winkelmäßige Deformationen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betri.rt einen Kompensator mit einem zwischen zwei endseitigen Büchsen angeordneten Wellbalg, in dessen ώ?χλ außen gewandte Nuten Ringe eingelegt sind, sowie miteinander diametral gegenüberliegenden dehnungsstarren, jedoch abbiegbaren Verbindungselementen, die an radial auskragenden Ringvorsprüngen abgestützt sind.

Ein derartiger Kompensator für große winkelmäßige Deformationen ist aus der US-PS 27 07 117 bekannt, wobei die abbiegbaren Verbindungselemente aus gelenkig miteinander verbundenen Stangen bestehen, die mit Einstellschrauben jeweils für jeden Deformationsradius eingestellt werden müssen, und an den radial auskragenden Vorsprüngen des mittleren der in den Wellenbalgnuten eingelegten Ringe abgestützt sind. Hierdurch ergibt sich kein konstanter Krümmungsradius und eine komplizierte Montierung.

Ferner ist aus der US-PS 24 10 753 ein Bohrschlauch bekannt, um den eine Reihe von Ringen vorgesehen sind, die an radial auskragenden Vorsprüngen durch starre, angelenkte Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Die an den Ringen angelenkten Verbindungselemente bestehen hierbei aus Gliederstäben, wodurch sich eine schwierige Montage ergibt, die zudem bei Vorhandensein eines Wellbalges, in dessen nach außen gewandten Nuten Ringe eingelegt sind, auch sehr aufwendig wären. Es stellt sich aber ein im wesentlichen konstanter Krümmungsradius ein.

Außerdem ist aus der DE-PS 8 35 379 ein Kompensator bekannt, bei dem der Balg auf seinem gesamten Umfang Von Flanschennrtgen Umgeben ist, durch deren Flanschbohrungen zahlreiche flexible Elemente gezo^ gen sind, deren beide Enden über einstellbare Einspannelemente in den Flanschen der endseitigen Büchsen verankert sind, Um die Längskräfte gleichmä^ Big und auf allen flexiblen Elementen zu verteilen. Dies erfordert zwar ebenfalls eine komplizierte Montage, gewährleistet aber konstanten Krümmungsradius.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kompensator der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln eine leichte Montage und gleichzeitig eine Deformation des Kompensators derart ermöglicht wird, daß sich ein konstanter Krümmungsradius ergibt, ohne da8 für jeden Deformationsradius Einstellvorgänge vorzunehmen wären.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die radial

auskragenden Vorsprünge an allen Ringen vorgesehen und miteinander ausgefluchtet sind, die Vorsprünge der Ringe je einen nach außen offenen Schlitz senkrecht zur Ringebene aufweisen und jedes Verbindungselement eine in sich geschlossene, in die Schlitze eingelegte oder an den Büchsen verankerte Schlaufe aus Draht oder Metallband umfaßt, die bei Biegung des Kompensators einer Linie mit konstantem Krümmungsradius folgt

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Verbindungselemente als zwei Bänder ausgebildet sind, die aus mehreren Schichten bestehen, wobei jedes Band an den beiden Büchsen befestigt und in den Schlitzen geführt ist Dabei können zwischen den Schichten der Bänder Schichten eines Materials mit kleinem Reibungswiderstand angeordnet sein.

Derartige Kompen satoren lassen sich insbesondere für große winkelmäßige Deformationen verwenden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigen

F i g. 1 und 2 Seitenansichten mit Teilabschnitten einer ersten und einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompensators,

F i g. 3 eine Ansicht mit Teilschnitt des Kompensators längs der Linie HI-III von Fig. 1,

F i g. 4 eine räumliche Darstellung eines Ringes des Kompensators der F i g. 1 und 2 und

■to F i g. 5 eine Seitenansicht mit Tei^chnitt des Kompensators längs der Linie V-V von F i g. 2.

Der in der Fig. 1 dargestellte Kompensator besitzt

einen deformierbaren Balg 1, welcher mit der Hilfe von Ringen 4 und 5 mit endseitigen Büchsen 2 und 3 verbunden ist. Die Ringe dienen zum Festklemmen der Enden des Balges 1 auf den Büchsen 2 und 3.

Der Balg 1 enthält Wellen 6, zwischen welchen sich

Nuten 7 befinden. In jeder Nut 7 ist ein kreisförmiger Ring 8 (Fig.4) angeordnet. Der Ring ist mit zwei diametral entgegengesetzt angeordneten Vorsprüngen

9 versehen. Jeder Vorsprung 9 enthält einen Schlitz 10. Die Ringe 8 sind mit in einer Linie befindlichen Vorsprüngen 9 angeordnet. Eine diametrale Ebene, welche durch die Achse des Kompensators führt, führt gleichzeitig auch durch die Schlitze 10 der einzelnen Ringe8.

An beiden Büchsen 2 und 3 sind an diametral entgegengesetzt befindlichen Stellen Stützen 11 befestigt, durch welche je ein Zapfen 12 durchgeführt ist. Die Büchsen 2 und 3 sind miteinander durch zwei endlose Seile 14 verbunden, welche aus miteinander verflochtenen Drähten bestehen und je an zwei Zapfen 12 befestigt sind. Die Seile 14 Verlaufen durch die Schlitze

10 der einzelnen Ringe 8 (F ί g, 3).

f>5 Die Ausfiihrungsförm nach der Fig.2 unterscheidet sich Von def nach F i g. 1 dadurch, daß an Stelle der Seile 14 zwei Bänder 21 vorgesehen sind, welche die beiden Büchsen 2 und 3 miteinander verbinden und je aus

mehreren dünnen metallischen Schichten 22 bestehen.

Die Bänder 21, welche endlos sind, können mit den Büchsen 2 und 3 z. B. durch Stangen 24 verbunden sein, welche durch die Büchsen entlang eines Durchmessers durchgeführt sind. An den Enden der Stange 24 befinden sich Scheiben 25 und Muttern 26, weiche ein Lösen der Bänder 21 verhindern. Die Bänder 21 werden auf diese Weise in den einzelnen Schlitzen 10 der Ringe 8 festgehalten.

Die Bänder 2t können auf verschiedene Weise hergestellt sein. Sie können z. B. aus mehreren dünnen Schichten 22 bestehen, von denen jede einen Ring bildet, welcher zugeschnitten und an den Enden miteinander verschweißt ist, wobei die Schweißstellen in entsprechender Weise gegenseitig versetzt sind. Sie können jedoch aus mehreren Wicklungen einer dünnen Schicht bestehen, dei en Enden am Band festgeschweißt sind.

Wenn eine Büchse gegenüber der anderen winkelmäßig bewegt wird, verläuft die Achse des Balges 1 im wesentlichen entlang eines Kreisbogens.

Die Kräfte, welche auf die einzelnen Wellen des Balges 1 wirken und durch die Differenzen der Kräfte gebildet werden, weiche an der Innenseite der Bbgelinie und an ihrer Außenseite wirken, werden durch die Führung aufgenommen, weiche aus den Ringen 8 und den Seilen 14 oder den Bändern 21 bestehen. Das Seil 14 oder das Band 21 sind daher durch Kräfte belastet, weiche durch die auf die Büchsen 2 und 3 wirkenden resultierenden Kräfte sowie durch radiale Kräfte entstehen, welche an jeder Berührungsstelle mit den Vorsprüngen 9 wirken. Die Kräfte haben zur Folge, daß das Seil 14 oder das Band 21 eine Form annehmen, die im wesentlichen einem Kreisbogen entspricht.
Bei der Ausführungsform nach der F i g. 1 entsteht bei einer winkelmäßigen Deformation eine Gleitbewegung zwischen den einzelnen Drähten des Seiles 14.

Eine ähnliche Gleitbewegung entsteht auch zwischen den einzelnen Schichten 22 des Bandes 21. Zur

ίο Erleichterung der Gleitbewegung zwischen den einzelnen Schichten 22 können zwischen diesen Folien eines Materials mit kleinem Reibungswiderstand eingelegt sein. Für diese Zwecke ist z. B. Polyietrafluoräihylen oder dergleichen geeignet. Je eine solche Folie kann auch an der Innenseite und an der Außenseite des Bandes 21 angeordnet sein, um eine Gleitbewegung zwischen dem Band 21, den Stangen 24 und den Vorsprüngen 9 der Ringe zu erleichtern

Damit ein Entgleiten des Seiles 14 oder des Bandes 21 aus den Schlitzen 10 verhindert wird, können an den Vorsprüngen 9 der Ringe 8 geeignete P'oht dargestellte Elemente befestigt sein, welche die schlitze 10 oben verschließen.

Außerdem können jeweils zwischen zwei benachbarten Ringen 8 im Bereich der Vorsprünge 9 uicht dargestellte Verbindungsteile wie z. B. kleine Kugeln oder Stirte angeordnet sein, welche gegenseitige Drehbewegungen der Ringe 8 verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kompensator mit einem zwischen zwei endseitigen Büchsen angeordneten Wellbalg, in dessen nach außen gewandte Nuten Ringe eingelegt sind, sowie miteinander diametral gegenüberliegenden dehnungsstarren, jedoch abbiegbaren Verbindungselementen, die an radial auskragenden Ringvorsprüngen abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die radial auskragenden Vorsprünge (9) an allen Ringen (8) vorgesehen und miteinander ausgefluchtet sind, die Vorspränge (9) der Ringe (8) je einen nach außen offenen Schlitz (10) senkrecht zur Ringebene aufweisen und jedes Verbindungselement (14,21) eine in sich geschlossene, in die Schlitze (10) eingelegte und an den Büchsen (2, 3) verankerte Schlaufe aus Draht oder Metallband umfaßt, die bei Biegung des !Compensators einer Linie mit konstantem Krümmungsradius folgt

2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente zwei Bänder (21) sind, die aus mehreren Schichten (22) bestehen, wobei jedes Band (21) an den beiden Büchsen (2, 3) befestigt und in den Schlitzen (10) geführt ist.

3. Kompensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schichten (22) der Bänder (21) Schichten eines Materials mit kleinem Reibungswiderstand angeordnet sind.