DE2339042C3 - Power transmission element for devices for the transmission and deflection of high and precisely determinable forces between two parts, in particular for chucks for machine tools, for dowels in bores with large tolerances, for locking devices of rod-shaped material and for a push and pull protection for connections between pipe sections made of metal or plastic - Google Patents
Power transmission element for devices for the transmission and deflection of high and precisely determinable forces between two parts, in particular for chucks for machine tools, for dowels in bores with large tolerances, for locking devices of rod-shaped material and for a push and pull protection for connections between pipe sections made of metal or plasticInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Kraftübertragungselemciit der im Oberbegriff des Anspruches angegebenen und durch die US-KS 21 25 617 bekanntgewordenen Art.The invention is based on a power transmission element that specified in the preamble of claim and made known by US-KS 21 25 617 Art.
Die genannte Druckschrift beschreibt eine Reibungskupplung oder Reibungsbremse. In dieser sind zu den relativ zueinander bewegliche-,* Teilen Ausnehmungen vorgesehen, welche eine gemeinsame, eine Füllung von starren Kugeln aulnehmende Kammer bilden. Die Kugeln sind in ein Schmiermittel eingebettet, das zusammen mit den Kugeln in die Kammer cingeschwemmt wird. Hin kolbenaniges Druckglied dient /.ur Veränderung des Kammcrvolumcns. Damit kann die Kugclfüllung so weil verdichtet werden, daß diese eine starre Packung bilJei, über die bei geringem Versehicbcweg hohe Kräfte ailseits übertragen werden können. Ein Nachteil dieses bekannten Krafiiiberiragungselemenics besteht darm, dall die Kammer gegen Auslaufen des Schmiermittels bei Betrieb abgesichert werden muß. Außerdem sind die Herstellung, die Wartung und der Ausbau und Zusammenbau wesentlich dadurch erschwert, daß das Krnfiiibenragungsclement aus einer Vielzahl von losen Teilen besteht. Su liißt es sich häufig bei Warlungsarbeitcn nicht vermeiden, daß Anteile der Kugelpackung verlorengehen und ersetzt werden müssen. Hinzu kommt, daß bei Fnllasiiing des Druckes auf die Kugclpackung die Kugeln reliiliv zueinander beweglich sind und unkontrollierbar relativ zueinander und /u den angetriebenen Teilen Bewegungen ausführen, die zu einem hohen Verschleiß und auch /u einer ständigen Gcriiuschbildiintr fuhren.The cited publication describes a friction clutch or friction brake. In this are to the relatively movable -, * parts recesses provided which a joint, a filling of rigid balls forming chamber. The balls are embedded in a lubricant that is washed into the chamber together with the balls. Hin kolbenaniges pressure member is used /.ur Change in the volume of the chamber. With that, the Ball filling so because it is compacted that it forms a rigid packing, over which with little Versehicbcweg high forces can be transmitted on both sides. A disadvantage of this known power transmission element there is darm that the chamber must be secured against leakage of the lubricant during operation. In addition, the manufacture, maintenance, and dismantling and assembly are made significantly more difficult because that the Krnfiiibenragungsclement from a Consists of a large number of loose parts. Su can often do it during maintenance work do not avoid that parts of the Packing is lost and must be replaced. In addition, when the pressure is filled on the ball packing, the balls are movable relative to one another and uncontrollably relative to one another and / u the driven parts perform movements that lead to a high level of wear and tear and also / u a constant feedback.
Es ist weiterhin bei einer Rohrkupplung bekannt, die stumpf einander gegenüberliegenden Rohrenden mil einer Klemmschelle miteinander zu verbinden (vergl. US-PS 27 47 898). Die Klemmschelle weist für jedes Rohrende einen im Querschnitt keilförmigen Gummiring auf, in dem mehrere Kugeln in größeren Umfangsabsiänden kranzförmig eingebettet sind. Der Gummiring wird über das betreffende Rohrende geschoben und dann /wischen zwei axial gegeneinander verspannbaren, keilförmigen Flachen zusammengespnnnt. Pie keilförmigen Flehen greifen «n dem Umfang der Kugeln an und versuchen diese nidml nach innen zu drängen, Die Kugeln erzeugen dnbei näpfehenförmige gindrflckungen im Umfang des Rnhr-It is also known for a pipe coupling to connect the butt opposite pipe ends with one another with a clamp (see US Pat. No. 2,747,898). For each pipe end, the clamp has a rubber ring with a wedge-shaped cross section, in which several balls are embedded in a ring-shaped manner in larger circumferential spacings. The rubber ring is pushed over the relevant pipe end and then clamped together between two wedge-shaped surfaces that can be axially braced against one another. The wedge-shaped pleadings attack the circumference of the balls and try not to force them inwards.
endes, so daß eine formschlüssige Verriegelung gewährleistet ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung wirkt jede Kitgel für sich einzeln und vermag radiale Klemmkräfie auf das Rohrende nur dann zu übertragen, wenn die Flächen, welche die den Gummiringendes, so that a positive locking is guaranteed. In this known device, each kitgel acts individually and is capable of radial Transferring clamping force to the pipe end only, when the surfaces which the rubber ring
tu aufnehmende Kammer begrenzen, keilförmig ausgebildet und so für eine Umlenkung der Kräfte geeignet sind. Da in Umfangsrichiung Kräfte nicht entstehen, sind die einzelnen Kugeln in Umfangsrichiung aucn nicht starr abgestützt.tu limit the receiving chamber, wedge-shaped and are thus suitable for deflecting the forces. Since forces do not arise in the circumferential direction, the individual balls are also not rigid in the circumferential direction supported.
Zur selbstschmierenden Lagerung einer Welle isi vorgesehlagen worden, einen mit üblichen Oberflächenbearbeitungsverfahren mit hoher Genauigkeit in eine vorbestimmie Form gebrachten Formling vorzusehen, der aus einer Vielzahl von Kugelkörpercrwn aus Glas oder Metall und einem selbstschmierenden Einbettungsmatcrial wie Graphit, Polytetrafluorethylen oder Molybdcndisulfit besieht. Die Abmessungen der Kugelkörpcrchcn sollen der Bearbeitungsgenauigkcii entsprechen und im Bereich von einem oder mehreren hundertstel Millimeter liegen. Die Kugelkörperchen können in mehr oder weniger dichter Packung in das selbsischmierendc Material eingebettet sein. Die Kugelkörperchen werden nach Einbettung in das Material bei hoher Form zu einem starren Körper zusammengesin-For the self-lubricating bearing of a shaft isi has been suggested, one with standard surface finishing techniques to provide a molded product with a high degree of accuracy in a predetermined shape, that consists of a large number of spherical bodies made of glass or metal and a self-lubricating embedding material such as graphite, polytetrafluoroethylene or molybdenum disulfite considered. The dimensions of the spherical bodies should correspond to the machining accuracy and in the range of one or more hundredths of a millimeter. The spherical bodies can be packed into the self-lubricating material be embedded. The spherical bodies After being embedded in the material, they are merged into a rigid body when they are tall.
JO tert. Man erhält so ein besonders als Schiebe- oder Drehgleitlager geeigneten formhaltigen starren Körper mit selbstschmicrcndcn Eigenschaften (vergl. FR-I'S 14 98 478).JO tert. In this way, a rigid body which retains its shape is obtained, which is particularly suitable as a sliding or rotary sliding bearing with self-lubricating properties (cf. FR-I'S 14 98 478).
Zum Einspannen von unregelmäßig gclnrmienFor clamping irregular shapes
J5 Gegenständen ist eine Klemmeinrichtung bekannt, dazwischen relativ aufeinander /u und voneinander wit verschiebbaren Spannglicdern. wie Stäben, l'l.nu-n ode-Blöcken und einer dieser Spamigli^iVi t!ii:*.< |i't«.'l.t*--m.toi; Wandung in mehreren Lagen iihcrcitiandcr beschichtete Kugeln, zylindrische Stäbe rmulcn oiler eckigen Querschnittes, oder eine Flüssigkeit oder ein Cias als Druckübertragungsmiiicl cinpi*t>iiiet aufweisen (vergl. DE-PS J Ob 504). Dadurch wird erreicht, dall beim Zusammenspannen dann, wenn ein/eine Stäbe den unregelmäßig geformten Gegenstand berühren ein Druck entsteht, der sich nach rückwärts auf die geschichteten Kugeln überträgt. Dieser Druck wird von der Kugclp.ickung auf die anderen Stäbe übertrugen, die dadurch verstärkt solange vorgeschoben werden, bisJ5 objects a clamping device is known, between them relative to each other / u and from each other with sliding clamping elements. like bars, l'l.nu-n ode blocks and one of these Spamigli ^ iVi t! ii: *. < | i't «. 'lt * - m.toi; Wall in several layers coated balls, cylindrical rods with an angular cross-section, or a liquid or a Cias as a pressure transmission medium cinpi * t> iiiet (cf. DE-PS J Ob 504). This ensures that when clamping together, when a rod touches the irregularly shaped object, a pressure is created which is transferred backwards to the layered balls. This pressure is transferred from the ball picking to the other rods, which are thereby increasingly pushed forward until
W auch sie die Konliir des Gegenstandes berühren. Auch hier besieh! die Vorrichtung aus zahlreichen Einzelteilen (Stäben und Kugeln) die leicht verlorengehen können und die emc I hiridluibung imistiindlich machen. Insbesondere kehren auch nach I .ösen der Spannung di>einzelnen Elemente nicht in ihre Ausgangslage /uriick was die I landhahung wesentlich erschwert.If they too touch the cone of the object. Even look here! the device from numerous individual parts (rods and balls) that are easily lost and make the emc I hideaway visible. In particular, even after loosening the tension, the individual Elements not in their original position / uriick which makes the belief much more difficult.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kral'iübcr tragtingsclementc der im Oberbegriff des Anspruches angegebenen Art insoweit /ti verbessern, daß durch sie einesteils Obcrflächcnunrcgelmäßigkeiten und/oder erhebliche Durchmesscrioleranzen überwunden werden können, wobei auch durch die entsprechende Klasti/.iiHi im Anfangsbcrcich der Verformung die Möglichkeit besteht, an schwer zugänglichen Stellen die Montage /ti erleichtern und außerdem mechanische Druckkräfte übertragen zu können, die zunächst in jede beliebige Richtung umgelenkt werden, während man erst nach Zurücklegen eines gewissen elastischen Weges einenThe object of the invention is to provide Kral'iübcr tragtingsclementc of the type specified in the preamble of the claim to the extent that / ti improve that through them on the one hand surface irregularities and / or considerable diameter tolerances can be overcome can, whereby also by the corresponding Klasti / .iiHi In the beginning of the deformation there is the possibility of mounting / ti facilitate and also to be able to transmit mechanical compressive forces, initially in any Direction are diverted, while one only after covering a certain elastic path a
Zustund erreicht, bei dem große Kräfte starr überin^cu werden können.State reached in which great forces rigidly overin ^ cu can be.
Zur I .ösung dieser Aufgnbe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches angegebenen Gesliiliungsmerkmale vorgesehen.In order to solve this problem, in the case of the invention specified in the characterizing part of the claim Connection features provided.
Bei der Aufgabenlösnng sind zwar Gesialiungsmerkmale benutzt, wie sie durch die US· PS 27 47 W8 und auch durch die DE-PS 3 06 509 bekannt geworden sind, jedoch sind die übrigen technischen Verhältnisse bei dem jeweiligen Stand der Technik wesentlich anders to gelagert, als bei der Erfindung.In solving the problem, there are socialization characteristics used as they have become known from US Pat. No. 2,747 W8 and also from DE-PS 3,06,509 are, however, the other technical conditions are significantly different in the respective prior art stored than in the invention.
Den Gegenstand der Erfindung, ausgehend von der eingangs behandelien US-PS 21 25 617 im Sinne der gegenüber diesem Stand der Technik noch zu lösenden Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Lösungsmitteln weiierzuentwickeln. \var nichl ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen für den Fachmann möglich, da durch den Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise bekanntgeworden sind, auch wenn einzelne Merkmale für sich insb. aus der US-I-S 27 47 898 und der DE-PS 3 06 509 vorbekanni sind. Diese bekannten Konstruktionen konnten jedoch deshalb keinen Hinweis auf die Erfindung geben, weil bei ihnen ganz andere technische Verhältnisse herrschen, als beim Gegenstand der Erfindung.The object of the invention, based on the initially treated US-PS 21 25 617 in the sense of compared to this prior art problem still to be solved with the in the characterizing part of the The solvents specified to develop further. \ var nichl without further ado and without being inventive Considerations for the person skilled in the art are possible, since the state of the art does not provide sufficient technical information Notes have become known, even if individual features in particular from US-I-S 27 47 898 and the DE-PS 3 06 509 are vorbekanni. However, these known constructions could therefore not provide any indication on the invention because they have completely different technical conditions than the object the invention.
Das neue Kraftübcrtragungselcmen; ..mm sich liir jeden konkreten Anwcndungsfall leicht an jic Konturen der geschlossenen Kammer durch eine entsprechende UmriUgeslalt des vorgefertigten Formkörper·; anpas- m sen. wobei sich die Herstellung sehr einfach nach üblichen (IcrstolliingsverfahrLii gestaltet. Der l'ormkor pi.'r bild·.·! einer, ciishcilüchen foimhaltigen und leicht zu !ι;ΐΊ<ΐ'νΙι·.·ηιΙοπ Körper, der gewährleiste!, dall keine ■· · ·ΐι·ΐ·■-·:· losen Teile vorliegen, die verlustig seh·.':'. '■•iifisiu-n und ersetzt werden mülllcn. Das Krafiuhcrlragimgsclcmcni gestaltet trot/ seiner I omihallirl ei< einen leichten und zuverlässigen Ausgleich mich größerer Toleranzen. Damit ist das Krafiüber'raeimgs· element wesentlich leichler und vielseitiger anwendbar -to uiu\ handhabbar als die Vorrichtung nach tier US-PS 21 2Ί Hl 7. Insbesondere läßt sicli das neue Kraftüberlra giitigsclenient in Anwcndungsfällcn einsetzen, wo sich die Maßnahmen aus der genannten Druckschuh als ungeeignet e-weisen, z.B. für Dübel in Bohrungen mil v> großen Toleranzen oder Fcstsicllcinriehttiiigen für stangcnförnüges Material bzw. für eine Schub- und Zugsicherung bei Verbindungen zwischen Rolirab schnitten aus VIcIaII oder Kunststoff. Im Gegensatz zu dem Klemmring nach der IIS-PS 27 47 898 wirken die in starrt·:) Kugeln in der Kugelpaekung miteinander zusammen derail, daß die Übertragung von Kräften gleichförmig nach allen Seilen und Richtungen erfolgen kann. Die Kraflüherlragungswirkung des neuen Kraftübertragungselei'ienlcs ist somit nichl richtungsgchmi- si den und nicht abhängig von tier besonderen Form der die Kammer begrenzenden Wände. Gegenüber der DEI1S 3 Ob 509 besilz.l das neue Kraflüberiragungselcincni zusätzlich den Vorteil, dall bei !'!whistling des äiillcrcn Druckes der vorgefertigte Formkörper wieder M) seine ursprüngliche Form selbsttätig annimmt, was für viele Anwendungsfällc clwa zur Entnahme des eingespannten Gegenstandes oder bei Lösen einer Rohrverbindung von großer Bedeutung ist. Im Gegensatz, zu dem starren Körper nach der FR-PS 14 98 478 kann sich das Kraftübertrag'jngsclcmcnt trotz seiner Ausbildung als Formkörper leicht allen Flächenunebenheiten anpassen und gestaltet so die Übertragung von Druckkräften auch in Hereichen, die sonst schwer zugänglich sind.The new power transmission element; For each specific application, it can easily be drawn from the contours of the closed chamber through a corresponding outline of the prefabricated molded body; adapt. whereby the production is very simple according to the usual (IcrstolliingsverfahrLii. The l'ormkor pi. ' r image ·. ·! a, ciishciluchen foimhaltigen and easy to! ι; ΐΊ <ΐ'νΙι ·. · ηιΙοπ body, which guarantees! dall no ■ · · · ΐι · ΐ · ■ - ·: available · loose parts that deprived seh · ':' '■ • iifisiu-n and replaced mülllcn the Krafiuhcrlragimgsclcmcni designed trot / its I omihallirl ei <a... easy and reliable balancing of larger tolerances. So that is Krafiüber'raeimgs · element essential leichler and more versatile -to uiu \ handle than the device of US Patent animal 21 2Ί St. 7. in particular, can giitigsclenient Sicli the new Kraftüberlra use me in Anwcndungsfällcn, where the action of said pressure shoe to be unsuitable e-point, for example for anchors in bores mil v> large tolerances or Fcstsicllcinriehttiiigen for stangcnförnüges material or for a push-and-command for connections between Rolirab cut from VIcIaII ode r plastic. In contrast to the clamping ring according to IIS-PS 27 47 898, the rigid · :) balls in the Kugelpaekung work together derail that the transmission of forces can take place uniformly in all ropes and directions. The force transmission effect of the new force transmission line is therefore not directionally off-center and not dependent on the particular shape of the walls delimiting the chamber. Compared to DEI 1 S 3 Ob 509, the new force transfer elcincni has the additional advantage that when the external pressure is whistled, the prefabricated molded body automatically assumes its original shape again, which for many applications can be used to remove the clamped object or is of great importance when loosening a pipe connection. In contrast to the rigid body according to FR-PS 14 98 478, the force transmission can easily adapt to all surface unevenness despite its design as a molded body and thus designs the transmission of compressive forces even in areas that are otherwise difficult to access.
Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung, Es zeigtThe features of the invention and its technical advantages also emerge from the following Description of exemplary embodiments in conjunction with the claims and the drawing. It shows
Fig. I einen Querschnitt durch einen vorgefertigten Formkörper des Kraftübertragungselementes.Fig. I a cross section through a prefabricated Shaped body of the power transmission element.
F i g, la im Ausschnitt eine gewandelte Einzelheit des Formkörper*.F i g, la in the section a modified detail of the molded body *.
Fig. 2 im achsparallelen Schnitt eine Feststelleinrichtung für stangenförmiges Material mit einem Kraftübertragungselemont. 2 shows a locking device in an axially parallel section for rod-shaped material with a power transmission element.
Fig.3 eine abgewandelte Ausführungsform des vorgefertigten Formkörpers in Seitenansicht.3 shows a modified embodiment of the prefabricated molded body in side view.
Fig.4 schematisch eine Einzelheit zur Verdeutlichung der Bcincssungsverhältnisse für die verwendeten starren Kugeln.4 schematically shows a detail for clarification the calculation ratios for the rigid balls used.
Fig. 5 im Längsschnitt eine übliche Verbindung /wischen Rohrabschniltenaus Met·.·'-'.Fig. 5 shows in longitudinal section a conventional connection / between pipe sections made of Met ·. · '-'.
F i g. 6 im grölleren Mallsmbe eint"η Querschnitt eines vorgefertigten Formkörpers, der als Kraftübertragungselement zur Schub- und Zugsicherung bei der Rohrverbindung nach F i g. 5 verwendet werden kann.F i g. 6 in the larger Mallsmbe unites "η cross-section of one prefabricated molded body, which is used as a force transmission element for shear and tensile protection in the Pipe connection according to FIG. 5 can be used.
I- i p. 7 im Ausschnitt die Rohrverbindung nach F! g. 5 mil eingelegtem Kraftübertragungselement undI- i p. 7 the pipe connection to F in the cutout! G. 5 with an inserted power transmission element and
Fig. 8 das Kraltüberiragungselemcnt für eine abgewandelte Rohrverbindung.Fig. 8 the Kraltüberiragungselemcnt for a modified one Pipe connection.
Der im Ausschnitt in Fig. 1 gezeigte vorgefertigte Formkörper I besiehl aus einer Vielzahl von starren Kugeln 2. die in einen Elastomer 3 in nahezu dichter Packung eingebettet sind. Die Kugeln 2 können aus Stahl bestehen, während als Elastomer ein nach dem Aushärten oder Vulkanisieren elastisch verformbares Material, insb. Kautschuk oder Gummi verwendet wird Im entspannten Zustand des Elastomers können /wischen benachbarten Kugeln geringfügige Zwischenräume vorhanden sein, sofern nur sichergestellt isi.dal'· bei voi'beslimmler Druckbclasliing des vorgclertiaiei; Formkörpers die Kugeln eine dichte Packung bi:.u können, ohne dad durch die dabei nolwen·. - . Verformung des Elastomers die Verbindung zwischen ilen Kugeln und dem Elastomer verlorengeht. Die geringen Zwischenräume bei entspanntem Formkörper können sogar vorteilhaft sein, da s:e die elastische Verformbarkeit des vorgefertigten Formkörpers verbessern, so dall dieser leichter auch in schwer zugängliche Ausnehmungen eingcbraiht werden kannThe prefabricated molded body I shown in the detail in FIG. 1 consists of a large number of rigid balls 2, which are embedded in an elastomer 3 in an almost tight packing. The balls 2 can consist of steel, while the elastomer used is a material that is elastically deformable after hardening or vulcanization, especially rubber or rubber. · At voi'beslimmler Druckbclasliing des vorgclertiaiei; Shaped body, the balls are tightly packed: .u can, without dad through the nolwen ·. -. Deformation of the elastomer the connection between ilen balls and the elastomer is lost. The small gaps in the relaxed molded body can even be advantageous because they improve the elastic deformability of the prefabricated molded body so that it can be more easily inserted into recesses that are difficult to access
In F ig. 3 ist ein Formkörper (5 in flacher Ringlorm mit einer zentralen Ausnehmung 16 gezeigt. In ausgezogenen Linien ist der Formkörper in entspann lein /(island wiedergegeben. Er lallt sich jedoch ohne weiteres auch in tlie gestrichelte Form I6.7 elastisch vcKiiegcn. Der Ringkörper läßt sich sogar in gewissen (5renz.cn in sich verdrehen oder lordieren oder auch zusammendrücken, was das Einbringen in enge Ausnehmungen oder in hintcrdrehle Ausnehmungen erleichtert.In Fig. 3 is a shaped body (5 in a flat ring shape shown with a central recess 16. The molded body is relaxed in solid lines lein / (Iceland reproduced. But he babbles without further also in tlie dashed form I6.7 elastic vcKiiegcn. The ring body can even be in certain (5renz.cn twist or lordieren or also squeeze what bringing in tight Recesses or in back-turning recesses facilitated.
In F ig. 2 ist eine Feststelleinrichtung für ein siangenförmigcs Material gezeigt. Es kann sich beispielsweise um ein Spannfutter für Werkzeugmaschinen handeln. Die Feststellvorrichtung 4 weist eine Bohrung auf, durch die mil erheblichem radialen Spiel das stangenförmigc Material 5 geführt werden kann. In einer Bohrungservcitcrung mit Innengewinde 7 ist eine Spannniulter 6 in axialer Richtung entsprechend dem Pfeil 9 schrnubbar. Die innere Stirnfläche der Spannmtittcr 6 wirkt dabei auf einen in die Bohrungserweitc-In Fig. 2 is a locking device for a Long material shown. It can for example a chuck for machine tools Act. The locking device 4 has a bore through which there is considerable radial play the rod-shaped material 5 can be guided. In a bore adapter with internal thread 7 is a Clamping shoulder 6 can be screwed in the axial direction according to arrow 9. The inner face of the clamping device 6 acts on an in the bore widening
rung eingelegten vorgefertigten Formkörper 8. Durch den über die Spannmutter 6 ausgeübten axialen Druck wird die Kugelpackung des Formkörpers verdichtet, wobei sich der Formkörper an die durch die starren Wunde gebildete Kammer anpaßt und sich auch an den AtiBenumfang der Stange 5 anlegt. Nach einer relativ geringen elastischen Verformung des Formkörper erreichen die Kugeln innerhalb der von starren Wanden eingeschlossenen Kammer ihre dichteste Packung, die nach allen Seiten und so auch auf den Umfang der Stange 5 hohe Klemmkräfte ausübt, wie sie in Bezug auf die Unifangsfläche der Stange 5 durch die Pfeile 10 angedeutet sind. Die Kugeln in der Packung verklemmen sich gegenseitig und vermögen so praktisch jede beliebige Druckkraft auf den Umfang der Stange 5 /u übertrugen, obwohl die Packung selber durch die senkrecht zur Achse der Stange 5 verlaufende Stirnfläche der Spannmutter 6 beaufschlagt werden. Die Grenze der zu übertragenden Kräfte liegt praktisch nur bei der Festigkeit der die Kammer begrenzenden starren Wände und der Kugeln. Obwohl im verspannten Zustand der Kugclpackung der Formkörper starr ist. paßt sich dieser bei Beginn der Kraftwirkung zunächst genau dem Volumen und dem Obcrlläehenverlauf tier Kammer an. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 werden damit die Klemmkräfte gleichförmig über einen großen Umfangsflächenbereich der Stange 5 und daher ohne /.u hohe örtliche Spannungskon/.eninition übertragen. Dies gilt auch, wenn die Umfangsfläehe der Stange 5 unregelmäßig ist und wesentlich von der Kreis/«. ■ linderform abweicht. Auch lassen sich erhebliche Toleranzen zwischen dem Durchmesser der Stange 5 und der lichten Weite der die Stange aufnehmenden Bohrung ausgleichen.Inserted prefabricated molded body 8. The axial pressure exerted via the clamping nut 6 compresses the spherical packing of the molded body, whereby the molded body adapts to the chamber formed by the rigid wound and also rests on the circumference of the rod 5. After a relatively small elastic deformation of the shaped body, the balls reach their tightest packing within the chamber enclosed by rigid walls, which exerts high clamping forces on all sides and thus also on the circumference of the rod 5, as they do in relation to the universal surface of the rod 5 the arrows 10 are indicated. The balls in the pack jam each other and are able to transfer practically any compressive force to the circumference of the rod 5 / u, although the pack itself is acted upon by the end face of the clamping nut 6 running perpendicular to the axis of the rod 5. The limit of the forces to be transmitted is practically only in the strength of the rigid walls delimiting the chamber and the balls. Although the shaped body is rigid in the tensioned state of the ball packing. at the beginning of the force, this initially adapts exactly to the volume and the course of the surface of the chamber. In the embodiment according to FIG. 2, the clamping forces are thus transmitted uniformly over a large circumferential surface area of the rod 5 and therefore without any high local stress con / .eninition. This also applies if the circumferential surface of the rod 5 is irregular and substantially different from the circle / «. ■ deviates from mild form. It is also possible to compensate for considerable tolerances between the diameter of the rod 5 and the clear width of the hole receiving the rod.
Bei der Wahl des Durchmessers der Kugeln bzw. bei der Formgebung des Formkörpers sind die maximal möglichen Abmessungen von verbleibenden Spalten, wie dem Ringspalt zwischen Stange 5 und Spannfutter /u beachten. Die Verhältnisse sind in I i g. 4 schematisch veranschaulicht. Mit 11 und 12 sind dabei die gegeneinander zu verspannenden beiden Teile bezeichnet. Zwischen den Pfeilen 13 ist der /wischen den feilen verbleibende Spait wiexiei gegeben. wämCitu rv.i; !4 d;r kleinste zulässige Durchmesser der verwendeten Kugeln angegeben ist. Der Spalt 13 kann zwischen nahezu Null und der maximalen Größe zwischen den Pfeilen 13 beliebig variieren, wie durch die gestrichelten Linien 13a und 13b angedeutet ist. Wesentlich ist lediglich, daß die maximale Weite des Spaltes 1.3 kleiner als der Durchmesser der im Bereich des Spaltes liegenden Kugeln 14 ist.When choosing the diameter of the balls or when shaping the shaped body, these are maximum possible dimensions of remaining gaps, such as the annular gap between rod 5 and chuck / u note. The relationships are in I i g. 4 illustrates schematically. With 11 and 12 there are those denotes two parts to be braced against each other. Between the arrows 13 is the / wipe the files remaining spait wiexiei given. wämCitu rv.i; ! 4 d; r the smallest permissible diameter of the balls used is specified. The gap 13 can be between almost zero and the maximum size between the arrows 13 vary arbitrarily, as indicated by the dashed lines Lines 13a and 13b is indicated. It is only essential that the maximum width of the gap 1.3 is smaller than the diameter of the balls 14 lying in the region of the gap.
Man kann die Gefahr des Herausprcssens von Kugeln durch den Spalt dadurch vermeiden, daß man innerhalb der Packung Kugeln unterschiedlichen Durchmessers und/oder unterschiedlicher Umrißgestalt vorsieht, wie dies in F i g. 1 a für die in den Elastomer 3 angeordneten Kugeln 2a, Ib und 2c angedeutet ist.The risk of balls being forced out through the gap can be avoided by providing balls of different diameters and / or different outlines within the packing, as shown in FIG. 1 a is indicated for the balls 2a, Ib and 2c arranged in the elastomer 3.
Der in Fig.3 gezeigte und oben bereits erläuterte ringscheibenförmige Formkörper 15 kann auch als Reib- oder Druckscheibe für Kupplungen oder Bremsen verwendet werden, sofern man dafür sorgt, daß der Formkörper nahezu allseitig zwischen starren, jedoch relativ zueinander bewegbaren Wänden eingeschlossen ist.The one shown in Figure 3 and already explained above annular disk-shaped molded body 15 can also be used as a friction or pressure disk for clutches or brakes can be used, provided that it is ensured that the molded body is almost on all sides between rigid, however relatively movable walls is included.
Die in Fig.5 im Querschnitt gezeigte Rohrverbindung ist allgemein üblich und bekannt Sie kann in dieser Form insb. für Gußrohre verwendet werden, wobei die Rohre an einem Ende ein glattes Einsteckende und am anderen Ende eine Muffe aufweisen. Die in F i g. 1J gezeigte Rohrverbindung 20 /wischen der Muffe 21 und dem glatten Einsteckende 22 zeigt das relativ große radiale Spiel 23 zwischen den ineinander eingesteckten Teilen, welches Spiel auch eine begrenzte Winkelstellung der Rohre zueinander ermöglicht. Die Muffe 21 weist eine Dichtkammer 24 mit einer Stützschulter 26 und einem Haltewulst 25 auf. In die Diehtkammei 24 wird ein Dicht- und Schubsieherungsring 27 nach I i g. 6 so eingelegt, daß der aus Weichgummi bestehende Dichtabschnitt 28 in das Innere der Muffe weist, der Wulst 25 von der llmfangssicke 30 aufgenommen wirdThe pipe connection shown in cross section in FIG. 5 is common and known. It can be used in this form especially for cast iron pipes, the pipes having a smooth plug-in end at one end and a socket at the other end. The in F i g. 1 J pipe joint 20 shown / wipe of the sleeve 21 and the smooth shank 22 shows the relatively large radial clearance 23 between the inter inserted parts which game also allows a limited angular position of the tubes to each other. The sleeve 21 has a sealing chamber 24 with a support shoulder 26 and a retaining bead 25. In the Diehtkammei 24 is a sealing and Schubsieherungsring 27 according to I i g. 6 inserted in such a way that the sealing section 28 made of soft rubber points into the interior of the sleeve and the bead 25 is received by the peripheral bead 30
is und die Stirnfläche 31 des Fußabschnittes 29 im wesentlichen auf der Schulter 26 aufsitzt. Das Elastomer des I ußabschnittes dient zur dichten Einbettung von Kugeln 32. Die Dichtung und die zur Schub- und Zugsicherung dienende Kugclpackung bilden einen einheitlichen vorgefertigten Formkörper, der .tnigiüm! seiner elastischen Verformbarkeit ohne Schwierigkeit in die hinterschnittcne Dichtkammer 24 der Muffe eingelegt werden kann. Nach dem Einlegen wird das glatte Einsteckende 22 des anderen Rohrabschnittesis and the end face 31 of the foot section 29 in essentially rests on the shoulder 26. The elastomer of the outer section is used for the tight embedding of Balls 32. The seal and the Kugclpackung serving for push and pull protection form one uniform prefabricated moldings, the .tnigiüm! its elastic deformability without difficulty in the undercut sealing chamber 24 of the sleeve can be inserted. After insertion, the smooth insertion end 22 of the other pipe section
r% eingeschoben. Dabei verforint sich der Dichtungsabschnitl 28. Wird nun. wie F i g. 7 zeigt, die Rohrleitung unter Innendruck versetzt, so wirkt der Innendruck entsprechend dem Pfeil 37 auf den Dichikorpcr. so dall iheser sich in der beschriebenen Weise in der r% inserted. In the process, the sealing section 28 deforms. Will now. like F i g. 7 shows that the pipeline is placed under internal pressure, the internal pressure acts on the dichroic body in accordance with arrow 37. so that they are in the manner described in the
JO Dichtkammcr zwischen dem Einsteckende 14 und der Mtiffenwand 33 verformt. Der Innendruck sel/t sich über den Dichtabschnitt auf die Kugclpackung fort, welche zwischen der Schulter der Mui'fe und den anderen angrenzenden starren Wänden verdichtet wirdJO sealing chamber between the insertion end 14 and the wall 33 deformed. The internal pressure continues via the sealing section onto the spherical packing, which is compressed between the shoulder of the sleeve and the other adjoining rigid walls
JS und sich dabei eng an den Außeiiiiiufaiig des Einsteckendes 34 anlegt. Die Kugeln 3b mikI entsprechend den anhand der Fig. 4 erläuterten Regeln bemessen, so daß sie nicht .ins dem maximal möglichen Spalt 35 zwischen den zu verbindenden Feilen herausgepreßt werden können. Die unter dem Innendruck des Rohres verdichtete Kugelpackiin^ übertraft somit entsprechende Klemmkräfte in Richtung de«. Pfeil? V ">f Has Einsteckende 34. je hoher der Innendruck im Rohr wird, umso höher ist der Druck .iufJS and is in close contact with the outside of the insertion end 34. The balls 3b mikI are dimensioned according to the rules explained with reference to FIG. 4, so that they cannot be pressed out into the maximum possible gap 35 between the files to be connected. The spherical package compressed under the internal pressure of the pipe thus overcomes corresponding clamping forces in the direction of the pipe. Arrow? V "> f Has insertion end 34. the higher the internal pressure in the pipe, the higher the pressure .iuf
4Ί die Kugelpackung und umso höher ist die Klemmkrafi. die der Formkörper zur Schub- und Zugsicherung der Rohrverbindung überträgt. 4Ί the packing of the balls and the higher the clamping force. which the molded body transmits to protect the pipe connection from being pushed and pulled.
Ein abgewandeltes Beispiel einer Zug- und Schubsicherung für Rohrverbindungen ist in F i g. 8 gezeigt Hier ist ein gesonderter doppellippenfönniger Dicht ring 42 in die Dichtkammer zwischen der Muffe 39 und dem Einsteckende 40 eingelegt. Der Dich! ng 42 ist von dem Formkörper 44 durch eine Ringscheibe 43 getrennt, welche entsprechend dem Pfeil 45 auf die Dichtung wirkenden Kräfte kolbenartig auf den Formkörper 44 überträgt. Der Formkörper besteht aus einem Elastomer mit eingebetteten Kugeln 47, 48 von unterschiedlichem Durchmesser, wobei die dem Spalt 49 naheliegenden Kugeln 48 einen größeren DurchmesserA modified example of a pull and push protection for pipe connections is shown in FIG. 8 shown Here is a separate double-lip sealing ring 42 inserted into the sealing chamber between the sleeve 39 and the insertion end 40. The you! ng 42 is from the molded body 44 separated by an annular disk 43, which according to the arrow 45 on the Forces acting on the seal in a piston-like manner to the molded body 44. The molded body consists of an elastomer with embedded balls 47, 48 of different diameters, the gap 49 nearby balls 48 have a larger diameter
bo aufweisen. Der Formkörper 44 ist im Querschnitt im wesentlichen keilförmig ausgebildet und wirkt mit einer sich konisch verjüngenden Druckfläche 41 der Dichtungskammer der Muffe zusammen. Die Wirkungsweise dieser Zug- und Schubsicherung für Rohrverbindungenbo exhibit. The shaped body 44 is in cross section in essentially wedge-shaped and acts with a conically tapering pressure surface 41 of the sealing chamber the sleeve together. The mode of action of this pull and shear protection for pipe connections
M nach F i g. 8 ist die gleiche, wie die nach F i g. 7.M according to FIG. 8 is the same as that of FIG. 7th
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
Priority Applications (2)
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| DE19732339042 DE2339042C3 (en) | 1973-08-01 | 1973-08-01 | Power transmission element for devices for the transmission and deflection of high and precisely determinable forces between two parts, in particular for chucks for machine tools, for dowels in bores with large tolerances, for locking devices of rod-shaped material and for a push and pull protection for connections between pipe sections made of metal or plastic |
| FR7427357A FR2239640A1 (en) | 1973-08-01 | 1974-07-31 | Sealing element containing hard spherical bodies - conforms to irregular surfaces without extruding through clearances |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19732339042 DE2339042C3 (en) | 1973-08-01 | 1973-08-01 | Power transmission element for devices for the transmission and deflection of high and precisely determinable forces between two parts, in particular for chucks for machine tools, for dowels in bores with large tolerances, for locking devices of rod-shaped material and for a push and pull protection for connections between pipe sections made of metal or plastic |
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