DE2620926A1

DE2620926A1 - Expandierbare kernwelle

Info

Publication number: DE2620926A1
Application number: DE19762620926
Authority: DE
Inventors: Arthur D Secor
Original assignee: Great Lakes Industries Inc
Current assignee: Great Lakes Industries Inc
Priority date: 1975-05-15
Filing date: 1976-05-12
Publication date: 1976-11-25
Also published as: FR2310950B3; SE7605408L; ES448008A1; FR2310950A1; US4050643A; GB1508717A

Description

PATENTANWÄLTE

DipL-Ing. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK

Dipl.-Ing. G. DANNENBERG ■ Dr. P. WEiNHOLD · Dr. D. GUDEL

TELEFON (0611) ²⁸"^{34 6} "ANKFURT AM MAIN

287014 GB. ESCi-ENHe-IV-H STRASSE 38

Ref.: G 206/1.7

Gu/Ar 11. Mai 1976

Great Lakes Industries, Inc. 5232 Enterprisc Blvd. Toledo, Ohio - 43612 / USA

Expandierbare Kernwelle

Die Erfindung betrifft eine expandierbare Kernwelle.

Expandierbare Kernwellen dienen dazu, um lösbar am Innendurchmesser eines Kernes zum Aufwickeln von Haterialbahnen anzugreifen. Herkömmliche expandierbare Kernwellen haben sich radial ausdehnbare, mit einer Hydraulikflüssigkeit betätigbare Kolben. Sie funktionierten oft nicht zufriedenstellend, weil sie einmal statisch nicht dichten konnten, zum anderen bei Gleitdichtungen Leckverluste nicht vfirksam verhindern konnten, fernerhin einen Bruch nicht verhindern konnten, wenn aufblasbare Säcke aus Gummi verwendet viurden, und/oder die Stabilität der Hydraulikflüssigkeit nicht kontrollieren konnten.

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Bei einem geschlossenen Hydrauliksystem dieses Typs kann ein Flüssigkeitsverlust von weniger als 0,1 % den einwandfreien Betrieb bezüglich des Betriebsdruckes verhindern. Die Stabilität der Hydraulikflüssigkeit ist ebenfalls kritisch, weil eine Lxjj.incic-n oder Kontraktion aufgrund von Wärmeänderungen das Volumen ändern kann. Dadurch werden entweder die Kolben eingezogen, oder es wird das Flüssigkeitsvolumer.·. unter die Kapazität des Systems verringert, so dass ein Anlegen von Druck nicht mehr möglich ist.

Mit Ci^s, insbesondere Luft, betriebene fluide Systeme, die aufblasbare Säcke verwenden, können unter schweren Lasten nicht zufriedenstellend arbeiten, weil sie auf den Betrag des Anfangsdruckes begrenzt sind, für den sie ausgelegt sind. Das Gas ist fernerhin unter den erwähnten grossen Belastungen komprimierbar, wohingegen eine Flüssigkeit relativ inkompressibel ist. Solche Säcke neigen weiterhin zu Leckstellen unter schwerer Belastung, weil ihre Stärke begrenzt ist und sie unter dem Einfluss \on Schwingungen und der Berührung mit den Kolben bzw. den Lamellen, an denen die Säcke unter Druck anliegen, um den Kern im Betrieb zu ergreifen, zu Abnutzungen neigen.

Bedingt durch diese Schwankungen im fluiden Druck beim Betrieb ergeben sich oft Leckstellen, insbesondere wenn relativ lange Zeiträume des Entriegeins oder Greifens der Wellen an den Kernen notwendig sind, d.h. bis 24 Stunden lang. Es ist daher eine kontinuierliche und konstante Druckquelle von ausserhalb notwendig, was wiederum eine bewegliche Verbindung mit der Welle notwendig macht, wodurch andererseits zusätzliche Leckstellen geschaffen werden. Fernerhin sind diese Mittel kostenaufwendig und benötigen ein komplexes Drucksystem für das Fluid ausserhalb der eigentlichen Vorrichtung.

Weiterhin lag der in derartigen Wellen herrschende Druck, der entweder über einen Sack aufgebracht wurde, der gegen die Greifkolben sich expandierte, oder der direkte Druck gegen solche Greifkolben selten über 14 atü (200 psi). Dieser Druck lag

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üblicherweise zwischen 7 und 14 atü (100 bis 200 psi), wodurch die Greifkraft begrenzt ¹Var, die an einen Kern angelegt werden konnte, um an solchen Wellen gedreht zu werden.

Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Schwierigkeiten zu überwinden.

Die expandierbare Kernwelle nach der Erfindung umfasst eine zylindrische Welle mit einer axialen Leitung, die mit einer Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Greifkolben für den Kern in Verbindung steht,von denen jeder federnd nach innen gedrückt wird und nach aussen über einen fluiden Druck innerhalb oder ausserhalb der Welle gedrückt wird, und zwar direkt oder über segmentierte Laraellen, die mit Reibungskraft an der Innenfläche eines Kerns anliegen, auf den eine Materialbahn aufgewickelt werden soll. Solche Kernwellen sind herkömmlicherweise zwischen einigen Dezimeter bis etwa 9 m lang.

Wenn eine Kernwelle mit relativ grossem Durchmesser notwendig ist, können die sich radial erstreckenden Kolben im Umfang von unter Abstand voneinander angeordneten Scheiben angeordnet sein, die einstückig mit der Welle montiert sind. Die Scheiben haben radiale Zweigleitungen. Es wird bevorzugt, wenn die radialen Zweigleitungen winklig um etwa 120° am Umfang verteilt angelegt sind. Über den Umfang verteilt können aber auch mehr als drei Zweigleitungen vorgesehen sein. Diese sind in axialer Richtung längs der Welle verteilt, und zwar entweder miteinander fluchtend oder gegeneinander versetzt.

Die zylindrische Kernwelle kann einen koaxialen Haupt-Druckzylinder aufweisen, der entweder innen oder aussen an einem der Stirnlager der Welle vorgesehen ist, um eine selbsttätige Einheit auszubilden. Der Hauptzylinder kann über eine ausserhalb befindliche Druckquelle für das Fluid gesteuert werden. Er kann auch mechanisch über eine Trommel gesteuert werden, die von Hand gedreht wird und die aussen mit Riefelungen versehen ist. Innen hag die Trommel eine Gewindehülse, die an entsprechend mit einem Gewinde versehenen und diametral angeordneten

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Gleitblöcken angreift, um den Kolben im hydraulischen Hauptzylinder axial zu bewegen. Der Kolben drückt dann eine dimensionsstatile Hydraulikflüssigkeit von der Hauptzylinderkammer durch die Leitung, um sich gleichartig zu allen Greifkolben auszudehnen, dio mit entsprechenden Kolben in radial sich nach aussen erstreckenden Leitungen verbunden sind, die gleichförmig längs und ringsum den Zylinderumfang der "eile verteilt angeordnet sind. Neben einem Ende des Hauptzylinders kann ein Gewindering zur Verriegelung vorgesehen sein, um die Gewindehülse zu verriegeln, die den Hauptzylinder in eine gewünschte Lage bringt. Ein Schlüssel kann vorgesehen sein, um die Hülse des Kauptzylinde.^s und dessen Sicherungsring zu drehen, um dadurch einen vergrösserten Druck und das Halten dieses Druckes an den radial expandierbaren Greifkolb^n und Kolben sicherzustellen.

Es wird bevorzugt, wenn diese sich radial erstreckenden Greifkolben oder Kolben und vorzugsweise auch der Kolben des Hauptzylinders mitt Membranen vom Roll- oder Flachtyp versehen sind, und zwar zwischen den Innenenden der Kolben und den zugehörigen Kolbenkammern. Diese Membrane können einstückige sich am Umfang erstreckende Dichtringen oder O-Ringe haben. Die Membrane eliminieren die Gleitreibung zwischen den Kolben und ihren Zylindern, wodurch die Ausbildung von Lecks verringert wird, wie auch relativ lange Kolbenbewegungen möglich werden. Wenn solche Membrane aber nicht verwendet werden, wird eine Hydraulikflüssigkeit verwendet, die kolloidal suspendierte Metallteilchen enthält. Diese Teilchen füllen alle Kratzer oder Hohlräume aus, die in den Seiten der Zylinder bei der Gleitreibung zwischen den Zylindern und den Kolben ausgebildet wurden, wodurch die Lecks ebenfalls verringert werden.

Die sich nach aussen erstreckenden Greifkolben oder Kolben können mit verdickten Enden versehen sein, um direkt am Innendurchmesser der zu greifenden Kerne anzugreifen. Oder sie können gegen Segmenthülsen gedrückt werden oder mit solchen Segment-

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hülsen direkt verbunden werden. Anstelle der Segmenthülsen können auch Schalen oder Lamellen verwendet werden, die äussere Reibflächen haben, die an der Innenseite der Kerne anliegen. Wenn sie nicht direkt an den Schalen oder Lamellen verankert sind, werden die Schalen über sich in radialer Richtung erstreckende Führungen geführt, die ähnlich den sich radial erstreckenden Kolben oder Greifkolben ausgebildet sind. Sowohl die Greifkolben wie auch die Führungskolben werden vorzugsweise nach innen über Schraubfedern gezogen. Die Führungen für die Zylinder sind ebenfalls am Umfang längs und ringsum die Aussenflache der Wellen angeordnet. Deren Schalen oder Lamellen sind vorzugsweise in Segmente von 120° unterteilt. Die Segmente können aber auch in ihrer Winkelausdehnung kleiner sein. Die Schalensegmente erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Welle und vorzugsweise wenigstens über die gesamte Länge des Innendurchmessers des zu greifenden Kernes. Falls eine Welle mit grossem Durchmesser verwendet wird, so dass axiale Abstandsscheiben-längs der Mittelwelle verwendet werden, kann jede zweite Scheibe für die Führungen für die Schalaioder Lamellen ausgebildet werden, wobei lediglich die verbleibenden,dazwischen befindlichen Scheiben mit radialen Leitungen zur Betätigung der ausfahrbaren Kolben versehen sind. Es können auch die Führungen mit den radialen Leitungen verbunden sein und auch die druckbetätigbaren ausfahrbaren Kolben.

Es ist sehr wesentlich, dass das hydraulische Fluid für die grösseren und/oder eigenständigen (self contained) Kernwellen eine dimensionsstabile Flüssigkeit ist, nämlich eine Flüssigkeit, die einen Ausdehnungskoeffizienten von weniger als etwa 0,5 % in einem Temperaturbereich hat, in dem die Flüssigkeit verwendet werden soll. Dieser Temperaturbereich liegt wenigstens zwischen etwa 15 bis 3S°C (60 - 10O⁰F) und vorzugsweise zwischen etwa -18 bis +94⁰C (0 - 200⁰F). Das bedeutet, dass das Öl einen relativ hohen Viskositätsindex haben muss. Geeignete Hydrauliköle sind Silikonöle und ein Hydrauliköl auf Naphthenbasis mit einem Verbesserungszusatz für den Viskositätsindex, einem Rosthemm-Mittel und einem Wirkungsmittel gegen Schäumen.

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Eine radiale Anzapfung oder eine abdichtbare Leitung kann neben den Kanten vorgesehen sein, die/dem Hauptzylinder der eigenständigen Baueinheit in Verbindung steht, um die Welle mit Hydraulikflüssigkeit zu füllen. Wird jedoch eine kleine WeI? e oder eine Welle verwendet, die einen relativ niedrige:? fluiden Druck benötigt, so kann ein Rückschlagventil vorgesehen sein, wie dies für Gas-! oder Luftreifen verwendet wird, und zwar neben dem Ende der Welle, an dem der Druck in der Welle zugeführt, aufrechterhalten und abgelassen wird.

Durch diese Maßnahmen wird eine expandierbare Kernweile vorgeschlagen, die einfach in der Herstellung ist, einen hohen Wirkungsgrad hat und die unter Druck nicht leckt.

Fernerhin wird eine Kernwelle vorgeschlagen, die alle wesentlichen Bauteile in sich enthält, hydraulisch expandierbar ist, leicht und von Hand auf variable Drücke bis zu 70 atü (1000 psi) justierbar ist und bei der die Drücke im Betrieb verriegelt und aufrechterhalten bleiben können. Die Kernwelle kann schnell gelöst werden, um ihre Greifer zurückzuziehen, so dass die Welle von einem Kern schnell und leicht abgezogen werden kann.

Die Kernwelle beschädigt auch nicht den Kern und liefert eine gleichförmige Greifkraft über den gesamten Innendurchmesser des Kernes, die den maximalen Druck begrenzt, der auf das System ausgeübt werden kann.

Die Erfindung hat fernerhin das Ziel, eine expandierbare Kernwelle vorzuschlagen, die aus Standard-Teilen besteht, ein Minimum an beweglichen Teilen aufweist, leicht und schnell mit Standard-Werkzeugen justierbar ist, einfach konstruiert ist und relativ wenig Wartungsarbeit benötigt.

Die hydraulisch expandierbare Kernwelle nach der Erfindung hat fernerhin einen sehr niedrigen Expansionskoeffizienten oder eine dimensionsstabile Hydraulikflüssigkeit, die im herkömmlichen

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B^triebstemperaturbereich eine Volumenänderung von weniger als etwa 1/2 % hat. Temperaturänderungen beeinflussen somit den Greifdruck am Kern nicht wesentlich.

Der· Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch expandierbare Kernwelle vorzuschlagen, die ein Öl enthält, welches kolloidal suspendierte Metallteilcnen enthält, die Schrammen und/oder Hohlräume ausfüllen, die in den Kolben und Zylindern und anderen relativ zueinander beweglichen Teilen der Vorrichtung auftreten, wodurch Lecks des öls verringert werden, die eine Druckverminderung zur Folge hätten.

Alle Kolben der Kernwelle sind statisch abgedichtet über Membranen vom Rolltyp, um auf die Seiten einwirkende Effekte zu verringern, die Kratzer an den beweglichen Kolben bewirken könnten. Dadurch werden die Toleranzen bei der Herstellung dieser Teile verringert, wobei jedoch relativ lange Arbeitshübe für die Kolben möglich sind, so dass sie stärker zurückgezogen werden können, um leichter von den Kernen abgezogen zu werden.

Schliesslich wird eine Kernwelle vorgeschlagen, bei der die Kolben von Membranen vom Rolltyp betätigt werden, die Dichtringe bzw. O-Ringe haben, die einstückig im Umfang ausgebildet sind, wodurch weiterhin die Stellen verringert werden, an denen Lecks entstehen können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 perspektivisch ein Ende einer hydraulisch expandierbaren 'Kernwelle nach einer ersten Ausführungsform, wobei ein Teil eines Kern s und eine der darauf befindlichen Lamellen, teilweise weggebrochen, · dargestellt sind, sowie einen Schlüssel, mit dem die Trommel gedreht wird, um den Kolben des Hauptzylinders neben einem Stirnlager der Welle zu betätigen;

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Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Kernwelle ähnlich der nach Fig. in verringertem Maßstab, wobei ein Teil des Kerns abgebrochen gezeichnet ist, um die radial ausfahrbaren GreifkolDen mit ihren Köpfen zu zeigen, die in Längsrichtung versetzt angeordnet sind und die in direktem Kontakt mit dem Kern stehen, und zwar ohne Segment-Lamellen. Der Hauptzylinder befindet sich dort ausserhalb des Lagers an einem Ende der Welle und nicht innerhalb, wie in Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrösserten Radialschnitt durch eine der Führungen einer Lamelle längs der Linie IIX-III von Fig. 1;

Fig. 4 einen vergrösserten Längsschnitt durch ein Stirnende einer weiteren Ausführungsform einer Kernwelle mit relativ kleinem Durchmesser und Gasbetätigung, wobei eine der Membranen vom Rolltyp zur Betätigung eines radialen Greifkolbens und ein Prüfventil gezeigt sind, welches sich axial im Lager der Welle befindet;

. Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Haupt-Druckzylinders mit Kolben entsprechend den Ausführungsformen nach Fig. 1 oder 2;

Fig, 6 einen vergrösserten Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Haupt-Druckzylinders mit Kolben, die anstelle der Ausführungsform nach Fig. 5 verwendet werden kann;

Fig. 7 vergrössert einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Greifkolbens, der anstelle der Ausführungsform nach Fig. 4 oder in einer der Ausführungsformen nach Fig. 1 oder 2 verwendet werden kann;

Fig. S vergrössert einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines radial ausfahrbaren Greifkolbens

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nach Fig. 7;

Fig. 9 perspektivisch und teilweise weggebrochen eine Kernwelle grösseren Durchmessers nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei die sich radial erstreckenden Greifkolben und Lamellenführungen an in Längsrichtung unter Abstand voneinander angeordneten Scheiben längs einer Mittelwelle montiert sind. Dabei sind Teile der zwei Lamellen hierfür weggebrochen. Ein Teil eines Kerns zwischen beiden Lamellen ist ebenfalls weggebrochen;

Fig. 10 einen vergrösserten Querschnitt längs der Linie X-X von Fig. 9 durch eine der Scheiben mit Führungs- und Greifkolben, die die expandierbaren Lamellen stützen und betätigen;

Fig. 11 einen vergrösserten Querschnitt ähnlich Fig. 7 oder 8 für einen Führungs- und Greifkolben für eine Lamelle nach Fig. 9 und 10;

Fig. 12 einen Längsschnitt durch das andere Ende einer Kernwelle, beispielsweise für eine der V/ellen nach Fig. 1, 2, 4 und 9, wobei gezeigt ist, dass ein den Druck regulierender Kolben mit der Innenleitung in der Kernwelle verbunden ist.

In Fig. 1 ist ein Stirnende einer hydraulisch expandierbaren Kernwelle 20 nach einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die ein Stirnlager 22 von geringerem Durchmesser als die Hauptwelle 20 hat, neben der ein Haupt-Druckzylinder 50 vorgesehen ist, der eine Betätigungstrommel 24 hat, die aussen gerillt ist. Daneben befindet sich ein Sicherungsring bzw. eine Sicherungsmutter 26 mit einem sich radial nach innen erstreckenden Loch zum Eingriff eines Greifendes eines Werkzeugs ¥, welches in Wirkverbindung mit einem entsprechenden Loch 25 im Umfang der Trommel 24 gezeigt ist. Die zylindrische Aussenflache 28 der ¥elle 20 ist von Segmenthülsen, -hüllen oder -lamellen 30

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umgebenc Die Aussenflachen dieser Teile können aufgerauht sein, beschichtet- oder plattiert, um am Innendurchmesser eines Kerns G untsr Reibschluss anzuliegen. Der Kern kann auo Fasermatericl bestehen und wird verwendet, um Papier, Kunststoff-Film, Metallfolien, Gewebe oder ähnliche Materialbahnen aufzuwickeln. Die sich in Längsrichtung erstreckenden Segmentlamellen 30 sind in der Zeichnung als Segmente von 120° dargestellt (vgl. auch Fig. 10). Sie haben Aufnahmelöeher 32, in die Schrauben 34 passen, um die Lamellen 30 lösbar zu verankern, und zwar mit Führungs- und/oder Greifkolben 40 und/oder 40', wie dies im einzelnen in den Fig. 3 und 11 gezeigt und weiter unten noch näher- erläutert ist. Fernerhin ist in Fig. 1 einer der radial ausfahrbaren Greifkolben 80 gezeigt, die nach aussen gegen die Innenseite der Lamellen 30 drücken oder direkt an der Innenseite des Kernes C anliegen, wie dies in den Fig. 2, 4 und 8 gezeigt ist. Diese dienen dazu, den Umfang der Kernwelle 20 zu vergrössern. Verschiedene Ausführungsformen dieser Greifkolben werden weiter unten in Verbindung mit den Fig. 4, 7, und 9 beschrieben.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Kernwelle 20' nach der Erfindung, bei der sich der Hauptzylinder 50 und dessen Sicherungsring 26 ausserhalb des Lagers 22' und nicht an der Innenseite des Lagers wie in Fig. 1 befinden. Bei dieser Ausführungsform werden die Lamellen 30 und ihre Führungen 40, wie in Fig. 1 gezeigt, nicht verwendet. Statt dessen liegen die sich radial nach aussen erstreckenden Kolben 80 direkt am Innendurchmesser eines Kernes C an, auf den eine Materialbahn aufgewickelt werden soll.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Verankerung der Führungskolben 40 für die Lamellen 30 im Körper der Kernwelle 20. Dies erfolgt durch ein Gewindeloch 41, das sich radial-nach innen von der Aussenflache 28 der Welle 20 erstreckt. Das Gewindeloch 41 hat einen grösseren Durchmesser als das Aussenende des Führungskolbens 40. Der Führungskolben hat ein Innenende 42, wel-

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ches als Flansch ausgebildet ist und welches im -wesentlichen denselben Durchmesser wie das Gewindeloch 41 hat. In das Aussenende des Gewindelochs 41 ist eine Haltemutter 43 geschraubt, die eine Schraubenfeder 44 zwischen sich und dem Flansch '->2 komprimiert, um normalerweise die Lamellen 30 in ihre zurückgezogene Lage zu drücken, in der sie einen kleinen Durchmesser haben. Die Kombination Führungs- und ausfahrbarer Kolben 40· wird in Verbindung mit Fig. 9, 10 und 11 noch näher erläutert, welche Figuren eine Ausführungsform zeigen, die für Kernwellen mit grösseren Durchmessern geeignet ist.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer einfachen Kernwelle mit relativ kleinem Durchmesser, bei der verhältnismässig wenig Druck benötigt wird, wie dies für Kerne zum Wickeln von Band oder Gewebepapier für verhältnismässig kleine Rollen der Fall ist. Für solche Kernwellen wird zum Betätigen der Greifkolben ein Druck benötigt, der im allgemeinen 0,7 atü nicht übersteigt (10 psi). Lecks stellen daher kein so grosses Problem dar. Bei dieser Ausführungsform ist daher eine Welle 20" von verhältnismässig kleinem Durchmesser vorgesehen. Deren Stirnlager 22" kann mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Leitungsrohr 100 versehen sein, welches bei Pos. 45 ein Gewinde hat. Das Leitungsrohr ist dann an einem Ende in der Nabe verbreitert, so dass ein Rückschlag- oder Prüfventil 46 in der verbreiterten Leitung mittels eines O-Rings 47 aufgenommen werden kann. Dadurch kann die Leitung 100 mit ihren radialen Abzweigungen 102, die zu den Kolben 80 führen, mittels einer Druckluftdüse N unter Druck gesetzt werden, die sich ausserhälb befindet. Diese Druckluftdüse ist teilweise abgebrochen gezeigt, wobei sie das Ende der Welle 20' neben dem Rückschlagventil 46 ergreifen kann. Bei dieser Ausführungsform ergreifen die Kolben 80 direkt die Innenseite des Kerns C₅ auf den die Stoffbahnen aufgewickelt werden.

HauOt-Druckzvlinder

Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen des Haupt-Pruckzylinders. In Fig. 5 ist ein gleitender Dichtring

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am Kolben 54 vorgesehen, der die ¥ände der Zylinderkammer 55 ergreift. In Fig. 6 ist eine Membran 70 vom Rollt^-p zwischen dem Kolben 54^: und den Wänden der Zylinderkammer 55' vorgesehen. 3eida Haupt-Dr\;ckzylinder 50 in den Fig. 5 und 6 werden von Hand mechanisch dadurch betätigt, dass ihre Trombe"!η 24 gedreht werden, die Innengewinde 51 haben, wodurch entsprechend mit einem Gewinde versehene und diametral an entgegengesetzten Seiten vorgesehen Gleitblöcke 52 axial beweg-c werden, die sich in Vertiefungen 53 in den Kolben 54 und 54' befinden. Dadurch wird auf die Kolben 54 und 54' in ihren Kammern 55 und 55' eine axiale Bewegung ausgeübt. Dadurch drücken diese gegen eine in den Kammern befindliche Hydraulikflüssigkeit. Die Flüssigkeit kann in die Kammern und die Verbindungsieitungen 100 durch eine radiale Leitung 56 in Fig. 5 dadurch eingeleitet und abgedichtet werden, dass ein Dichtkolben 57 entfernt wird, der sich unter der Oberfläche 28 der ¥elle 20 in einer Aufnahme befindet. Die Kammern 55 und 55' für den Haupt-Druckzylinder haben Gewinde 58 an ihren Aussenwänden, um in entsprechend mit Gewinden versehenen Hohlenden der Welle 20 verankert zu werden.

Der Haupt-Druckzylinder 55 kann mit der Welle 20 am inneren Ende über einen Q-Ring oder einen Dichtungsring 59 abgedichtet werden. Mit der Basis des Kolbens 54 neben der Kammer 55 ist ein Kolbendichtungsring 60 verklammert, der über eine Platte 62 damit verbunden wird, die ihrerseits über Schrauben 64 gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform ist erwünscht, dass das verwendete hydraulische Fluid metallische Teilchen kolloidal suspendiert darin enthält, um alle Kerben und Kratzer auszufüllen, die in den Zylinderwänden 55 durch den Gleitkontakt zwischen dem Dichtring und dem Kolben und den wänden hervorgerufen werden. Dadurch wird das Leck von unter Druck stehender Flüssigkeit vom System so weit wie möglich verringert. Die Haupt-Druckzylinder 50 können hohle, zylindrische, behälterähnliche Fortsätze 66 oder 66' an einem Ende der Welle 20 oder 20' haben. Die Fortsätze enthalten Schlitze 67, in denen der Block 52 gleitet und geführt wird. Die Fortsätze 66 und 66'können auch Stimlager 68

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für die Trommeln 24 tragen und auch Aussengewinde 69 für die Sicherungsmuttern 26. Das Aussenende der Fortsätze 66 oder 66' kann auch das Stirnlager 22 für die Kernwelle 20 einschliessen.

In Fig. 6 sind einander entsprechende Teile mit denselben odeι ähnlichen Bezugsziffern versehen worden. Anstelle des gleitbaren Dichtungsringes 60 nach Fig. 5 ist dort eine Membran 70 vom Rolltyp mit dem Ende des Kolbens 54^f neben der Kammer 55' verbunden. Die Membran 70 ist vorzugsweise über eine Platte 72 und eine Schraube 74 mit dem mittleren Ende n.es Kolbens 54' verbunden. Sie kann am Umfang mit dem Ende der Wand 66' des Haupt-Druckzylinders über einen Ring 76 verklammert sein, der über Schrauben 77 gehalten wird, die durch die Umfangskante der Membran 70 und in Ge\tfindelöcher 79 im Ende der Wand 66 geschraubt sind. Der Ring 76 kann mit einem dichtenden 0-Ring 73 versehen sein, um ihn in dem Gewindeioch am Ende der Welle 20 abzudichten. Anstelle des Ringes 76 kann auch die Umfangskante der Membran 70 einen einstückigen Dichtungsring (O-Ring) aufweisen, wie dies für die Kolbenmembran 84 in Fig. 4 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist kein direkter Kontakt zwischen Kolben und Zylinder in der Kammer 55^f vorgesehen, wo das hydraulische Fluid gehalten und unter Druck gesetzt wird. Es besteht dort also keine Notwendigkeit dafür, ein Hydrauliköl vorzusehen, in dem Metallteilchen kolloidal suspendiert sind. Ein solches Öl kann jedoch auch verwendet werden. Mit der Kammer 55' steht in Verbindung das Ende der Leitung 100, die sich zu allen Zylindern und/oder Membranen der radial ausfahrbaren Greifkolben 80 oder 80' erstreckt, die im Körper der Welle 20 oder 20' montiert sind.

Greifkolben

Unter Bezugnahme auf die verschiedenen Ausführungsformen der Greifkolben 80, 80' und 40' nach Fig. 4, 7, 8 und 11 ist ersichtlich, dass die äusseren verdickten Köpfe der Greifkolben in Fig. 4 und 8 direkt am Innendurchmesser des Kerns C anliegen, während in Fig. 7 das Ende an einer Lamelle 30 anstösst.

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In Fig. 11 ist das Ende mit einer derartigen Lamelle verbunden. Obgleich die Enden der Grsifkolben als abgerundet zeichnerisch dargestellt sind, können sie auch andere Profilierungen haben, beispielsweise können sie als lärgliche Striefen oder Stangen ausgebildet sein.

Bevorzugte Ausführungsformen der Greifkolben sind in Fig. 4 und 7 gezeigt, die von Membranen 84 vom Rolltyp betätigt werden. Diese Membranen können an den flanschartigen Innenenden 81 der Greifkolben 80 mit Schrauben 83 über Unterlegscheiben 82 mit a»e5ri.ndeten Kanten verbunden sein. Diese Verbindung kann aber auch entfallen. Die Membranen 84 haben vorzugsweise an ihrem Umfang einstückig mit ihnen ausgebildete Dichtungsringe 85 vom C-Rir-.g-Typ, so dass ihre Führungsgehäuse öS und 68^! entweder eine direkte Klemmverbindung mit den Dichtungsringen 85 an den inneren Umfangsenden eingehen, wie in Fig. 7 gezeigt, oder eine Klemmverbindung über eine Unterlegscheibe 83, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Führungsgehäuse 86 und 86' schliessen die Kolben einziehende Schraubenfedern 87 ein, die an den flanschartig verbreiterten Innenenden 81 der Kolben 80 anliegen. Die Gehäuse 86 und 86^f sind entweder in ein Gewindeloch 88 eingeschraubt, wie dies Fig. 4 zeigt, oder in ein Loch 88^f mit glatten Wänden eingesetzt, wo sie über einen Schnappring 89 in einer Rille 89^T gehalten werden, wie dies Fig. 7 zeigt. Die Membranen 84 vom Rolltyp verhindern Kratzer und andere Unebenheiten, die durch die Gleitreibung zwischen dem Greifkolben und dessen Zylinderbohrung entstehen könnten, wodurch wiederum Lecks im System des fluiden Drucks entstehen könnten, weil kein fluider Druck die sich berührenden und aneinander gleitenden Bauteile erreichen kann. Das hydraulische Fluid wird daher nur in dasjenige Innenteil bzw. in dasjenige ausgehöhlte Mittelteil der zylindrischen Löcher 88 und 88^f eingeführt, die direkt mit der Leitung 100 in Verbindung stehen. Dieses Innenteil wird von der Membran 34 eingeschlossen. Die bei einer Membran verwendeten gleitenden Teile müssen weiterhin mit nicht so engen Toleranzen hergestellt werden, wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 8 notwendig

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ist. An dieser Stelle sei erwähnt, dass eine Membran vom Rolltyp eine solche Membran ist, die sich bei ihrer Bewegung rollend, an die relativ zueinander, bewegten Teile anlegt, wie dies die Figuren zeigen.

Der Greifkolben 80' in Fig. 8 tfirkt als Kolben in einem hydraulischen Zylinder oder Gehäuse 90. Das Gehäuse kann in ein radiales Loch 88 eingeschraubt sein und eine Korbenkammer 91 mit einem Dichtungsring 92 ausbilden, der in einer inneren Rille 93 im Gehäuse 90 montiert ist. Der Dichtungsring 92 dichtet das hydraulische Fluid ab, welches in die Kammer 91 von der Leitung 100 eingeführt wird, und zwar über eine der radialen Zweigleitungen 102. Das unter Druck stehende Fluid drückt auf das innere Ende eines Kolbens 80', so dass dieser nach aussen zur Anlage am Kern C oder einer Lamelle 30 gebracht wird, und zwar gegen die Wirkung einer Rückzugsfeder 94, die in einer Einsenkung 95 im inneren Ende des Kolbens ,S0^f mittels einer Schraube 96 gehalten wird. Das andere, innere Ende der Feder 94 wird unter dem Innenflansch eines Ringes 97 gehalten, der auch einen Sitz für einen dichtenden 0-Ring bzw. Dichtungsring 98 gegen den Boden der Gewindebohrung 88 ausbildet, und zwar über eine Schulter 99 im Gehäuse 90. Bei dieser Ausführungsform kann vorteilhaft ein Hydrauliköl mitt kolloidal suspendierten Metallteilchen verwendet werden, um sicherzustellen, dass ein Abdichten der Schrammen und Unebenheiten so weit wie möglich erfolgt. Diese Schrammen und Unebenheiten können zwischen den Seiten des Kolbens 80' und dessen zylindrischem Führungsgehäuse 90 auftreten. Um diese Unebenheiten und Kratzer weiterhin zu verringern, ist es wichtig, dass die Bauelemente 80· und 90 sorgfältig hergestellt, geglättet und eingepasst werden.

In Fig. 9 und 10 ist eine grössere Ausführungsform einer Kernwelle gezeigt, wobei die hydraulisch in radialer Richtung ausfahrbaren Führungskolben 40' und/oder Kolben 80' um den Umfang· von unter Abstand voneinander angeordneten Scheiben 110 längs einer mittleren Hohlwelle 112 angeordnet sind. In dieser Hohl-

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welle 112 befindet sich eine Leitung 100' mit radialen Abzweigungen 102' (vgl. Fig. 10), die sich durch die Scheiben 110 zu der Kombination von Führungs- und ausfahrbaren Kolben 40^f erstrecken, die vergrössert in der Schnittansicht nach Fi.g. gezeigt sind. Das linke offene Ende dar Welle 1^2 nach Fig. hat einen Hohlraum, in den ein Haupt-Druckzylinder 50 entweder des in Fig. 5 oder Fig. 6 gezeigten Typs eingeschraubt ist. Anstelle oder zusätzlich zu den hydraulisch betätigten Führungsmitteln 40' nach Fig. 9 können auch Führungsmittel nach Fig. vorgesehen sein, und zwar an jeder zweiten Scheibe 110. Lediglich hydraulisch betätigte Kolben 80 oder 80^f können an den dazwischenliegenden Scheiben 110 vorgesehen sein, um die Lamellen 30 nach aussen zu drücken.

In Fig. 11 hat die Kombination von Führung und Kolben 40' ein Gehäuse 120 mit einer Innenkappe 121 mit einer Leitung 122, die geöffnet ist und ein Innengewinde aufweist. Die Leitung ist in das äussere, ebenfalls mit einem Innengewinde versehene Ende der radialen Zweigleitung 102' der Leitung 100' eingeschraubt, Innerhalb des Gehäuses 120 befindet sich eine Kammer* 123 zum Halten und Führen des Führungskolbens 40'. Das mit einem Flansch versehene Innenende 42' und der Führungskolben 40'werden über eine Schraubenfeder 124 nach innen gedrückt. Gegen die Mitte des Flanschendes 42' des Kolbens 40' liegt eine Membran 125 vom Rolltyp an, die über eine Unterlegscheibe 126 mit abgerundeten Kanten und eine Schraube 127 mit dem mittleren Innenende des Kolbens 40' verbunden sein kann. Der Umfang der Membran 125 kann von der Kappe 121 gehalten werden, die die Membran über Schrauben 128 am Gehäuse 120 anklammert. Ein 0-R.ing 129 kann neben der mit einem Gewinde versehenen, vorstehenden Leitung 122 vorgesehen sein, um die Führungskolbenanordnung bezüglich der radialen Leitung 102' abzudichten. Daher führt nicht nur der Kolben 40' die radiale Fortsetzung der Lamelle 30, sondern drückt diese auch noch durch den hydraulischen Druck von der Leitung 100' durch die Zweigleitung 102' in die Innenkammer 123' und gegen die Membran 125, und zwar nach aussen,

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Um den Betrag an fluidem Druck zu begrenzen, der auf die Kernwelle angewendet werden kenn, kann eine Kolben-Zylinder-Anordnung nach Fig. 12 am anderen Ende der Welle 20', 20 oder 112 angeordnet sein. Die Kolben-Z^linder-Anordnung dient als Druckregulator oder Druckbegrenzer. Die Leitung 100 ist ebenfalls mit einer mittleren Zylinderkammer 130 für die Expansion verbunden, die koaxial zur "felle und deren Mittelleitung angeordnet sein kann. Die Kammer kann auch ein Innengewinde 131 haben, um den Gewindeansatz 136 für das Lager 132 am anderen Ende der Welle vom Hauptzylinder 50 aus gesehen aufzunehmen. Ein Sicherungsring 133 kann vorgesehen sein, um die Fortsetzung 136 am Ende der Welle 20' zu sichern. Zwischen dem mit oinem Innengewinde versehenen Ende 135 dieser Fortsetzung 136 des Lagers und einem Kolben 140 befindet sich eine Schrauben-Druckfeder 142. Der Kolben ist in der Kammer über O-Ringe oder Dichtungsringe 143 abgedichtet, oder vorzugsweise über eine nicht gezeigte Membran vom Rolltyp, um ein Lecken des Fluids in der Leitung 100 zu verhindern. Das Volumen der Kammer 130 ist vorzugsweise ausreichend gross, so dass, wenn der Hauptdruckzylinder-Kolben 54 oder 54' sich am Ende seines Hubes befindet, noch ausreichend Volumen zur Verfügung steht, so dass lediglich die maximale Druckbegrenzung an das Fluid in der Leitung 100 über die Feder 142 angelegt werden kann. Die Feder kann so ausgelegt sein, dass

sie einem Druck vn etwa 70 Kp/cm (1000 psi) widersteht. Übersteigt beispielsweise in dem System der Druck diesen Wert wegen der Betätigung des Hauptzylinders 50 mittels des Werkzeugs W, oder weil eine Stosswelle aufgebaut wird, oder aus anderen Gründen, so wird die Feder 142 zusammengedrückt, wodurch sich der Kolben 140 zurückziehen kann, um den Druck im System oder in der Leitung 100 oder 100' auf den Wert von 70 Kp/cm zu justieren.

Die verschiedenen Bauelemente bzw. Ausführungsformen der beschriebenen Vorrichtung können ausgetauscht werden,, wie es teilweise bereits erwähnt wurde.

Wichtig bei der Erfindung ist es somit, dass eine Welle zum Greifen des Innendurchmessers von Kernen zum Aufwickeln von

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Materialbahnen, beispielsweise aus Papier, Kunststoff-Film, Metallfolie, Gewebe und dergleichen, vorgeschlagen wird, wobei die Welle einstückig in ?ich eine sich in Längsrichtung erstreckend⁰ Druckleitung für ein Fluid hat, die unter Abstand voneinander angeordnete, sich in radialer Richtung vorstreckende Greifkolben für den Kern verbindet. Das Fluid kann ein Gas sein, "beispielsweise Druckluft im Fall von kleineren Wellen. Vorzugsweise ist das Fluid eine dimensionsstabile Hydraulikflüssigkeit, die kolloidal suspendierte Metallteilchen enthält. Vorzugsweise werden die Greifkolben von einem hydraulische Haupt-Druckzylinder gesteuert, der an einem Ende der Welle montiert ist, um eine integrale Baueinheit auszubilden. Fernerhin wird es bevorzugt, wenn der Haupt-Druckzylinder und die Kolben über Membrane vom Rolltyp statisch abgedichtet werden. Der Kolben im Haupt-Druckzylinder kann über eine Trommel betätige werden, die ein Gewinde für den Zylinder hat und die in ihrer Lage über einen Sicherungsring gesichert wird. Die radial ausfahrbaren Kolben können sich direkt am Innendurchmesser der Kerne, anlegen, die sie halten sollen, oder sie werden über ZyIindersegmente, Hüllen oder Lamellen betätigt, die unter Reibung sich an den Aussenumfang anlegen, der die Innenseite des Kernes greift. Die Lamellen können mit radial beweglichen Führungskolben versehen sein, die im Aussenumfang der Welle montiert sind. Die radial ausfahrbaren Führungskolben und/oder Greifkolben v/erden normalerweise in ihre eingefahrene Lage über Federelemente gedrückt, die mit diesen Bauelementen zusammenwirken.

- Ansprüche 609848/0680

Claims

Great Lakes Industries, Inc.

11. Mai 1976

Patent- bzw. Scliutzansprücha

Ti) Expandierbare Kernwblle, gekennzeichnet durch

A) eine Welle,

B) eine Vielzahl von radial ausfahrbaren Kolben längs
der Welle, um den Aussenumfang der Welle zu vergrössern,

C) Membrane, die statisch die Innenendsn der Kolben abdichten,

D) eine Leitung in Längsrichtung der Welle, die sich"
zu den Membranen erstreckt, und

E) Druckmittel, die die Leitung gegen die Membrane an
Druck legen und die Kolben ausfahren.
2. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Federelemente vorgesehen sind, die die Kolben radial nach innen gegen die Membrane drücken.
3. Kernwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente Federn sind, die mit jedem Kolben in Wirkverbindung stehen.
4. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Längsrichtung erstreckende, sektorenförmige Hülsen vorgesehen sind, die radial mit der Kernwelle verankert sind und von den Kolben nach aussen gedrückt werden.
5. Kernwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben mit den Hülsen verankert sind.
6. Kernwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass radiale Führungsmittel längs der Welle vorgesehen sind, die unter Abstand voneinander mit den Sektoren verankert sind.

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O -"" O Π Ο '"ι >""* /- D Z U d Z Q

7. Kernwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel Feierslemente eiaschliessen, die die Hülser, oder Lamellen radial nach innen zur Achse der Welle drücken.

3. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittel eine Haupt-Druck-Kolben-Zylinder-Einhdt aufweisen, die an einem Ende der ¥elle montiert ist.

9. Kernwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptdruckzylinder von einer Gewindetrommel betätigt wird, die um den Zylinder gelegt ist.

10. Kernwelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewindering in Wirkverbindung mit der Gewindetrommel steht, um den Kolben in seiner Lage zu verriegeln, so dass der Druck in der Leitung beibehalten bleibt.

11. Kernwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Verriegelungsmittel für die Lage des Kolbens im Haupt-Druckzylinder vorgesehen sind.

12. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben einen
Welle einnehmen.

die Kolben einen Winkelabstand von etwa 120° ringsum die

13. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Druckbegrenzungsmittel mit der Leitung verbunden sind.

14. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Fluid der KDruckerzeugungsmittel eine stabile Flüssigkeit ist, die im Temperaturbereich zwischen etwa 15 und 38°C (60 bis 100 F) ein Sxpansionsvolumen von weniger als etwa 0,5 % hat.

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15. Kernwelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die stabile Flüssigkeit eine Expansion von v/eniger als etwa 0,5 Volumen-^ iz? einem Temperaturbereich zwischen etwa -18 und +94⁰C (G-ZOO⁰F) besitzt.

16. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane vom Rolltyp sind.

17. Kernwelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane als O-Ringe ausgebildete Dichtungsringe einstückig mit ihnen haben.

18. Kernwelle nach Anspruch 1_S dadurch gekennzeichnet, dass unter Abstand voneinander in Längsrichtung angeordnete Scheiben und in Längsrichtung angeordnete Sektorlamellen vorgesehen sind, die sich um die Scheiben legen und diese überbrücken und die mit den Scheiben verankert sind, wobei die Kolben an wenigstens einigen der Scheiben vorgesehen sind, um die Lamellen nach aussen zu drücken.

19. Kernwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenumfang eine Beschichtung hat, die einen relativ hohen Reibungskoeffizienten besitzt.

20. Expandierbare, hydraulische Kernwelle, gekennzeichnet durch

A) eine Welle mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Leitung mit einer Kammer an einem Ende der Welle und einer Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Zweigleitungen längs der Welle;

B) einen Kolben in der Kammer zur Ausbildung eines Haupt-Druckzylinders;

C) eine im wesentlichen stabile Flüssigkeit im Zylinder und in den Leitungen;

D) getrennte Kolben an den Aussenenden der sich in radialer Richtung erstreckenden Leitungen, die über den Umfang der Welle hervorstehen;

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E) Membrane zwischen den Ικ.λwenden d?r· Kolben und der Flüssigkeit in den radialen Zweigleitungen;

F) -nechanische Betätigun^smittel für den Kolben im Haupt-Druckzylinclei', w·' die Flüssigkeit an Druck zu legen, so dass dl? Kolben betätigt werden;

G) Federel.e^^nte, die die Kolben normalerweise nach innen bezüglich des Umlanges der Welle drücken.

21. Kernwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pederelemente getrennte Federnd.ttel sind, die jeweils mit einem der Kolben verbunden sind.

22. Kernwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,, dass sich in Längsrichtung erstreckende sektorförmige Lamellen vorgesehen sind, die radial mit der Kernwelle verankert sind, und die von den Kolben nach aussen ausgefahren v/erden

23. Kernwelle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben mit den Lamellen verankert sind.

24. Kernwelle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass radiale Führungsmittel längs der Itfelle vorgesehen sind, die an unter Abstand voneinander angeordneten Stellen mit den sektorförmigen Lamellen verankert sind.

25. Kernwelle nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel Federelemente einschliessen, die die Lamellen radial nach innen zur Achse der Welle- drücken.

26. Kemwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben über eine Gewindetrommel betätigt wird, die sich um den Haupt-Druckzylinder befindet.

27. Kernwelle nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass Verriegelungsmittel für den Kolben in seiner eingestellten

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Lage vorgesehen sind, um den Druck in den Leitungen beizubehalten.

28 _a Kernwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzaiohnat, dass eine zweite Kammer in der Kernwelle mit den Leitungen verbunden ist und. einen zweiten Kolben für die Begrenzung des Druckes aufweist, der auf die Membranen ausgeübt v/erden kann.

29. Kernwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die dimensionsstabile Flüssigkeit weniger als 1/2 % Volum en expansion im Temperaturbereich zwischen etwa -18 und +94⁰C (0-200⁰F) auf v/eist.

30. Kernwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die stabile Flüssigkeit eine Expansion von weniger als 1/2 VoI ·?£ im Temperaturbereich zwischen etwa 15 - 38°C (60-100⁰F) aufweist.

31. Kernwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen vom Rolltyp sind.

32. Kernwelle nach Anspruch-31, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen als O-Ringe ausgebildete Dichtungsringe haben, die damit einstückig ausgebildet sind.

33. Kernwelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben im Haupt-Druckzylinder eine Membran vom Rolltyp hat, die sich zwischen' dem Kolben und der Flüssigkeit in den Leitungen befindet.

34. Expandierbare Kernwelle, gekennzeichnet durch*

A) eine rohrförmige, dornförmige Welle,

B) einen Zylinder, der an einem Ende der v/elle montiert ist,

C) einen Kolben im Zylinder,

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D) eine mit einem Gewinde versehene Trommel, die den Kolben umgibt, um den Kolben ein- und auszufahren,

E) eine Vielzahl von radial ausfahrbaren Kolben längs der Welle, um den AuGsenumfan^ der Welle zu vergrössern,

F) Membrane, die dit Innenenden der Kolben statisch abdichten,

G) eine Hauptleitung, die den Zylinder durch die Welle
mit den Membranen verbindet,

H) eine Flüssigkeit mit hohem Viskositätsindex in der
Leitung, um die Kolben radial auszufahren, wenn der
Kolben betätigt wird, um die Flüssigkeit unter Druck
zu setzen,

I) Federelemente, die mit jedem der Kolben verbunden sind, um diese radial nach innen zu drücken, wenn der Druck in der Flüssigkeit vom Kolben aufgehoben wird.

35. Kernwelle nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Längsrichtung erstreckende, sektorenförmige Lamellen vorgesehen sind, die radial damit verankert sind und die von den Kolben ausgefahren werden.

36. Kernwelle nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass radiale Führungsmittel längs der Welle unter Abstand mit den sektorförmigen Lamellen verankert sind.

37. Kernwelle nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass Verriegelungsmittel für die Lage des Kolbens und des Hauptzylinders vorgesehen sind, um den Druck an den Kolben beizubehalten.

38. Kernwelle nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass Druckbegrenzungsmittel für den an den Kolben anliegenden Druck vorgesehen sind.

39. Kernwelle nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass , die Flüssigkeit mit dem hohen Viskositätsindex ein

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Hydrauliköl ist, das eine Expansion von weniger als etwa 0,5 Vol.% im Temperaturbereich von wenigstens etwa 15 bis 38°C (60 - 100⁰F) besitzt.

40. Kernwelle nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen vom Rolityp oder Wiekeltyp sind.

41. Kernwelle nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass unter Abstand in Längsrichtung voneinander angeordnete Scheiben vorgesehen sind, die in sich radiale Leitungen haben, und an denen die Kolben am Umfang angeordnet sind.

42. Hydraulisch expandierbare Kernwelle, gekennzeichnet durch

A) eine Welle mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Leitung in der Welle mit einer Kammer am einen Ende der Welle und einer Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Zweigleitungen längs der Welle,

B) einen Kolben in der Kammer, um einen Haupt-Druckzylinder zu bilden,

C) eine im wesentlichen dimensionsstabile Flüssigkeit im Zylinder und den Leitungen, die eine kolloidale Suspension von Metallpartikeln in sich enthält,

D) getrennte Kolben an den Aussenenden der sich radial erstreckenden Leitungen, die nach aussen vom Umfang der Welle vorstehen,

E) mechanische Betätigungsmittel für den Kolben im Hauptzylinder, die die Flüssigkeit unter Druck setzen, wodurch die Kolben (Greifkolben; D).

43. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass Federelemente vorgesehen s^ind, die die Greifkolben radial nach innen zur Achse der. Welle drücken.

44. Kernwelle nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente jeweils Federn sind, die mit jedem Greifkolben verbunden sind.

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45. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Längsrichtung erstreckende sektorenförmige Lamellen vorgesehen sind, die radial mit der Welle verankert sind und die von den Greifkolben xiach aussen expandiert werden.

46. Kernwelle nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Greif kolben mic, den Lamellen verankert sind.

47. Kernwelle nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass radiale Führungsmittel längs der Welle vorgesehen sind,
die an unter Abstand vorgesehenen Orten mit den Lamellen verankert sind.

43. Kernwelle nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel Federelemente einschliessen, die die
Lamellen radial nach innen zur Achse der ¥elle drücken.

49. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Betätigungsmittel eine Trommel mit einem Gewinde ringsum den Zylinder einschliessen.

50. Kernwelle nach Anspruch 49, dadurch, gekennzeichnet, dass ein Gewindering an der Gewindetrommel angreifen kann,
der den Kolben in seiner Lage verriegelt, um den Druck
in den Leitungen beizubehalten.

51. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass Verriegelungsmittel für die Lage des Kolbens im Haupt-Druckzylinder vorgesehen sind .

52. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben in Umfangsrichtung einen Winkelabstand von
etwa 120° um die Welle einnehmen.

53. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass Druckbegrenzungsmittel mit der Hauptleitung verbunden sind.

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54. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die dimensionsstabile Flüssigkeit eine Expansion von weniger als etwa 0,5 Vol.-$ im Temperaturbereich zwischen etwa 15 un-j. 38⁰C (60 - 10O⁰F) hat.

55. Kcrnwelle nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass die stabile Flüssigkeit eine Expansion von weniger als 0,5 Vol.-% in einem Temperaturbereich zwischen etwa -18 und +94⁰C (0-200⁰F) besitzt.

56. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung unter Abstand voneinander angeordnete Scheiben vorg3sehen sind, wobei in Längsrichtung sektorförmig ausgebildete Lamellen die Scheiben umgeben und benachbarte Scheiben überbrücken, wobei ferner die Lamellen mit den Scheiben verankert sind und die Greifkolben in wenigstens einigen der Scheiben montiert sind, um die Lamellen nach aussen zu expandieren.

57. Kernwelle nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Aussenumfang eine Beschichtung mit einem relativ hohen Reibungskoeffizienten aufweist.

Der Patentanwalt

Gudel

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