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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigte Reibverbindung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und wie beispielsweise aus der WO 95/29029 bekannt.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
WO 94/26448 zeigt einen Werkzeugadapter für Werkzeugmaschinen, welcher
eine hydraulisch betätigte
Reibverbindung enthält.
Der Werkzeugadapter hat einen gestreckten, im Wesentlichen zylindrischen
Adapterkörper,
welcher an einem ersten ein Werkzeug aufnehmenden Ende eine axiale Öffnung aufweist,
in welche ein Schaft eines Werkzeuges wie beispielsweise ein Bohr-
oder Fräswerkzeug
eingesetzt werden kann. Das das Werkzeug aufnehmende Ende hat ein
Spannelement für
das Werkzeug, welches eine hydraulische Spannbuchse umfasst, die
eine relative dünne
innere Spannhülse aufweist,
die in der axialen Öffnung
fixiert ist, so dass ein Druckspalt zwischen der Spannhülse und
der Öffnung
ausgebildet ist. Ein Druckmedium ist in dem Spalt vorgesehen, welches
eine Änderung
der radialen Form der Spannhülse
erzeugt, wenn es unter Druck gesetzt wird, so dass ein Druck zwischen
einem Werkzeug, welches in der axialen Öffnung eingesetzt ist, und
der Spannhülse
auftritt.
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Der
Werkzeugadapter hat ein zweites Ende, welches dem das Werkzeug aufnehmende
Ende gegenüberliegt,
dass so konstruiert ist, dass es in einen Werkzeughalter der Werkzeugmaschine,
oft als ein „Spannfutter" bezeichnet, befestigt
werden kann. Der Werkzeugadapter hat einen Kolben, der in einen
zylindrischen Raum verschiebbar ist. Der zylindrische Raum hat eine
Fluidverbindung zu einem Druckspalt zwischen der axialen Öffnung und
der Spannhülse, so
dass der Druck in dem Spalt mittels des Verschiebens des Kolbens
in dem zylindrischen Raum in axialer Richtung des Kolbens gesteuert
werden kann.
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Ein
Problem mit hydraulisch betätigten
Verbindungen der in der WO 94/26448 oder 95/29029 gezeigten Art
besteht darin, dass sie garantieren müssen, dass sie die richtige
Menge des Druckmediums enthalten, so das die Hublänge des
Kolbens ein Druck des Druckmediums ermöglicht, zwischen einem Stadium,
in welchem das Werkzeug befestigt ist und einem Stadium, in welchem
das Werkzeug lösbar
ist, eingestellt werden zu können,
ohne das Risiko, dass die Druckkammer zulässig hohen Drücken ausgesetzt
wird.
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Es
besteht daher ein Bedarf an einer verbesserten oder alternativen
hydraulisch betriebenen Reibverbindung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
besagte Aufgabe wird vollständig
oder teilweise durch eine hydraulisch betätigte Verbindung nach dem beigefügten unabhängigen Anspruch
erreicht. Ausführungsbeispiele
sind in den abhängigen Ansprüchen und
in der folgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen dargelegt.
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Daher
wird eine hydraulisch betätigte
Reibverbindung bereitgestellt, welche eine äußere Hülse umfasst, die konstruiert
ist, um in eine im Wesentlichen zylindrische Vertiefung eingesetzt
zu werden, eine innere Hülse
hat, die in der äußeren Hülse angeordnet
ist und so konstruiert ist, einen im Wesentlichen zylindrischen
Körper
aufzunehmen, einen Druckspalt aufweist, der zwischen der inneren
Hülse und
der äußeren Hülse ausgebildet
ist und ein Druckmedium enthält,
welches so konstruiert ist, dass es die radiale Form der inneren
Hülse verändert, wenn es
unter Druck gesetzt wird, so dass zwischen der inneren Hülse und
dem zylindrischen Körper
ein Druck erzeugt wird, und ein Kolben, welcher durch eine Fluidverbindung
mit dem Druckspalt so konzipiert ist dass er eine Druckregelung
des Druckspaltes erzeugt. Ein charakteristisches Merkmal der hydraulisch
betätigten
Reibverbindung besteht darin, dass die Elemente zur Anpassung des
Druckmediums in den Kolben eingebaut sind.
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Durch
das Einbauen der Elemente zur Einstellung der Menge des Druckmediums
in den Kolben ist es möglich,
eine kompakte, raumsparende Anordnung zur Einstellung der Menge
des Druckmediums zu erzeugen und den Druck in dem Druckspalt zu
regulieren. Dies bedeutet beispielsweise, dass kein Bedarf daran
besteht, eine separate Einstelldüse
mit einem Einstellventil vorzusehen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist der Kolben verschiebbar in einem Raum mit einer Fluidverbindung
zu dem Druckspalt. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Kolben
ein erstes Ende, welches bestimmt ist, einen Raum zu definieren,
ein zweites Ende, eine Düse,
die sich zwischen den ersten zweiten Enden erstreckt, um das Druckmedium
einzustellen/zu entnehmen, und ein steuerbares Ventilelement, welches
in der Düse
angeordnet ist.
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Das
Ventilelement kann einen Ventilkörper umfassen,
welcher mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, der in der Düse ausgebildet
ist. Der Ventilkörper
kann einen im Wesentlichen kugelförmigen Körper umfassen und der Ventilsitz
kann eine im Wesentlichen konische Oberfläche aufweisen.
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Das
Ventilelement kann ein Steuerelement mit dem Kolben als stärkendes
Gegenelement haben, welches konstruiert ist, das Zusammenwirken des
Ventilkörpers
mit dem Ventilsitz zu steuern. Das Ventilsteuerelement kann eine
Schraube umfassen, die in den Kolben geschraubt ist, wobei ein Ende
der Schraube mit dem Ventilkörper
zusammenwirkt und das andere Ende konstruiert ist, um mit einem
Betätigungswerkzeug
wie beispielsweise einem Schraubendreher, einem Imbusschlüssel oder ähnlichem verbunden
zu werden.
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Die
hydraulisch betätigte
Verbindung kann ferner ein Steuerungsteil umfassen, um die Position des
Kolbens in dem Raum einzustellen. Das Steuerungsteil kann einteilig
mit dem Kolben ausgebildet sein. Alternativ können das Steuerungsteil und
der Kolben zwei separat voneinander ausgebildete Teile sein, die
miteinander zusammenwirken. Dies ist vorteilhaft, da der Kolben
dabei nicht mit dem begleitenden Risiko des Schneidens eingeschraubt
wird. Das Steuerungsteil kann auch dazu konstruiert sein, mit einem
Betätigungswerkzeug
verbunden zu werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist die hydraulisch betätigte
Reibverbindung als ein Werkzeugadapter konstruiert, wobei die äußere Hülse mit einem
gestreckten Adapterkörper
ausgebildet ist, so dass ein erstes Ende des Werkzeugadapters eine axiale Öffnung hat,
in welche die innere Hülse
als eine Spannhülse
angeordnet ist, und welche konstruiert ist, um ein Werkzeug aufzunehmen,
so dass das Werkzeug in der axialen Öffnung fixiert wird, wenn der
Druckspalt unter Druck gesetzt wird; und so dass ein zweites Ende
des Werkzeugadapters so konstruiert ist, dass es in einem Werkzeughalter
fixiert werden kann.
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In
einem Werkzeugadapter gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann das Einstellelement an dem zweiten Ende des Werkzeugadapters
angeordnet sein, wobei es möglich
ist, den Werkzeugadapter ohne einen radialen Flansch, auch als „Bund" bezeichnet zu konstruieren,
was die Möglichkeit
bereitstellt auszuwählen,
wie weit der Werkzeugadapter in einen Werkzeughalter eingesetzt
werden muss, so dass der vorstehende Teil des Werkzeugadapters bezüglich der
gedachten Erstreckungslänge
und der maximalen Stabilität
optimiert werden kann. In Werkzeugadaptern mit einem radialen Flansch
neigt letzterer dazu, die Tiefe, bis zu welcher der Werkzeugadapter
eingesetzt werden kann, zu beschränken.
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Entsprechend
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist die hydraulisch betätigte
Reibverbindung als eine Drehwellenverbindung konstruiert, wobei
die äußere Hülse und
die innere Hülse
im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind, haben im Wesentlichen
die gleiche axiale Länge
und sind so konstruiert, dass sie einen jeweiligen Druck zwischen
der äußeren Hülse und
einer Nabe erzeugen, welche um sie herum zwischen der inneren Hülse und
einer darin angeordneten Welle angeordnet ist.
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In
solch einer Drehwellenverbindung kann ein radialer Flansch weggelassen
werden, wobei es beispielsweise möglich ist, das Einstellelement
in einem axial vorstehenden Flansch anzuordnen. Dies macht es möglich, eine
Drehwellenverbindung mit einem geringeren Massenträgheitsmoment
vorzusehen.
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Genaue Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
hydraulisch betätigte
Reibungsverbindung wird nun mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
genauer beschrieben.
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1a zeigt
eine schematische Darstellung einer hydraulisch betätigten Reibverbindung
in der Form eines Werkzeugadapters 1, welcher mit einem Werkzeug
V versehen ist und in dem Werkzeughalter C angeordnet ist.
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1b und 1c zeigen
schematisch perspektivische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels
des Werkzeugadapters 1.
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2 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung eines Werkzeugadapters 1 in
den 1b und 1c.
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3 zeigt
eine schematische teilweise geschnittene und vergrößerte Darstellung
eines Ausführungsbeispiel
eines Kolbens 10 und eines Steuerungsteils 20.
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4a eine
schematische Schnittdarstellung eines hydraulisch betätigten Reibverbindungsstücks in der
Form einer Drehwellenverbindung 1, die konstruiert ist,
eine Welle A und eine Nabe N miteinander zu verbinden.
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4b zeigt
eine schematische perspektivische Darstellung einer Wellen-Nabenverbindung. 1.
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Die 4c bis 4d zeigen
schematische Schnittdarstellungen der Wellen-Nabenverbindung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
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Die
Erfindung wird mit Bezugnahme auf zwei verschiedene, nicht beschränkende Ausführungsbeispiele
beschrieben: Ein Werkzeugadapter (1a bis 3)
und eine Wellen-Nabenverbindung (4a bis 4d).
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Die 1a zeigt
in schematischer Form, wie ein Werkzeugadapter 1 in einem
Werkzeughalter C befestigt ist und wie ein Werkzeug V in dem Werkzeugadapter 1 befestigt
ist.
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Die 1b zeigt
einen Werkzeugadapter 1, welcher einen gestreckten, im
Wesentlichen zylindrischen Adapterkörper 2a von unten
gesehen umfasst, so dass eine axiale Öffnung 4, welche an
einem ersten Ende 3 des Werkzeugadapter angeordnet ist,
um ein Werkzeug (nicht dargestellt), zu sehen ist.
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Die 1c zeigt
den Werkzeugadapter 1 schräg von hinten betrachtet, so
dass das zweite Ende 6 des Werkzeugadapters 2a,
welches konstruiert ist, um in einem Werkzeughalter oder Spannfutter (nicht
dargestellt) befestigt zu werden, zu sehen ist. Sichtbar sind in
der 1 ein Steuerungsteil 20,
um einen Druck in einem Druckspalt zu steuern, der in dem Werkzeugadapter
vorgesehen ist, und eine Kühldüse 7 um
ein Kühlmittel
zu einem Werkzeug zuzuführen,
welches in der axialen Öffnung
aufgenommen ist. Das zweite Ende 6 des Werkzeugadapters ist
konstruiert, um in einem Werkzeughalter befestigt zu werden. Das
zweite Ende 6 kann daher eine im Wesentlichen zylindrische
Oberfläche
mit oder ohne einer die Reibung verändernde Beschichtung aufweisen,
oder es kann alternativ die Form eines Greifelementes einnehmen,
welches eine im Wesentlichen verriegelnde Verbindung mit einem Werkzeughalter ermöglicht.
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In
den 1b und 1c sind
Verbindungsoberflächen 11 sichtbar,
die an einander gegenüberliegenden
Seiten des Adapterkörpers 2a angeordnet sind
und konstruiert sind, um ein Moment auf den Adapterkörper 2a zu übertragen,
beispielsweise mittels eines einstellbaren Spanners oder ähnlichem.
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Die 2 zeigt
eine Schnittdarstellung eines Werkzeugadapters 1. Eine
axiale Öffnung 4 zur
Aufnahme eines Werkzeugs ist an einem ersten Ende 3 des
Werkzeugadapters vorgesehen. Eine Spannhülse 8 ist in der axialen Öffnung 4 angeordnet,
so dass ein Druckspalt 9 zwischen der inneren Umfangsfläche der
axialen Öffnung 4,
welcher eine äußere Hülse bildet,
und der Spannhülse 8 ausgebildet
ist. An dem Boden und an der Mündung
der axialen Öffnung 4 ist
die Spannhülse 8 beispielsweise
mittels Schweißens
mit der äußeren Hülse 2 verbunden,
die eine Dichtung bildet. Der Druckspalt 9 ist mit einem
Druckmedium (nicht dargestellt) gefüllt. Wenn ein Werkzeug in die
axiale Öffnung 4 eingesetzt
wird und der Druckspalt 9 mit Druck beaufschlagt wird,
führt dies zu
einer im Wesentlichen radialen Änderung
der Form der Spannhülse 8,
wobei ein Druck zwischen der inneren Umfangsfläche der Spannhülse 8 und der
Außenfläche des
Werkzeuges erzeugt wird, so dass das Werkzeug in dem Werkzeugadapter 1 befestigt
wird. In dem Werkzeugadapter ist es daher vorwiegend die innere
Hülse,
welche einer Formänderung
unterworfen wird, wenn der Druckspalt mit Druck beaufschlagt wird,
während
die Form der äußeren Hülse 2 im
Wesentlichen stabil bleibt.
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Der
Kolben 10 ist an dem zweiten Ende 6 des Adapterkörpers 2a angeordnet
und gemäß einem
Ausführungsbeispiel
in Längsrichtung
des Adapterkörpers 2a verschiebbar.
Durch Anordnung des Kolbens an dem zweiten Ende des Werkzeugadapters
wird ein Werkzeugadapter ohne einen Bund vorgesehen, was einen besseren
Zugang ermöglicht, wenn
ein Werkstück
mittels eines Werkzeugs, welches in dem Werkzeugadapter aufgenommen
ist, bearbeitet wird. Es verringert ferner die Menge des Materials,
welche benötigt
wird, um den Werkzeugadapter zu erzeugen und vereinfacht die Herstellung
des Adapterkörpers.
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Der
Adapterkörper 2a kann
die Grundform eines gestreckten Zylinders annehmen, welcher sich axial
von einem Ende der äußeren Hülse 2 erstreckt, und
hat im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie die äußere Hülse 2.
Der Adapterkörper (und
auch die äußere Hülse) sind
vorzugsweise größtenteils
frei von radial vorstehenden Teilen, wie beispielsweise einem radial
vorstehenden Flansch oder „Bund".
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Entsprechend
einem Ausführungsbeispiel können die äußere Hülse und
der Adapterkörper
einteilig ausgebildet sein und gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
sind der Adapterkörper 2a und die äußere Hülse 2 miteinander
mittels Schweißens oder
einer ähnlichen
Technik verbunden.
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Eine
Kühldüse 7 kann
in Längsrichtung
des Adapterkörpers 2a von
dem zweiten Ende 6 des Werkzeugadapters zu dem Boden der
axialen Öffnung 4 angeordnet
sein, so dass eine Kühlflüssigkeit, die über den
Werkzeughalter oder das Spannfutter zugeführt wird, zu einer entsprechenden
Kühldüse 7 überführt werden
kann, die in dem Werkzeug angeordnet ist.
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Eine
Düse 12 für ein Druckmedium
verläuft ferner
in Längsrichtung
des Adapterkörpers 2a und verbindet
den Druckspalt 9 mit einem Raum 13, welcher an
einem zweiten Ende 6 des Werkzeugadapters angeordnet ist,
so dass der Raum 13 eine Fluidverbindung mit dem Druckspalt 9 hat.
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Ein
Kolben 10 ist verschiebbar in dem Raum 13 angeordnet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Raum im Wesentlichen zylindrisch und verläuft in seiner
Längserstreckung
parallel zu der Längsrichtung
des Adapterkörpers 2a.
Andere Formen für
den Raum 13 sind nicht ausgeschlossen. Die Verschiebung
des Kolbens 10 in dem Raum 13 dient dazu, den
Druck in dem Druckspalt 9 zu beeinflussen, so dass ein
Werkzeug, welches in der axialen Öffnung 4 aufgenommen
ist, befestigt oder gelöst wird.
Der Kolben kann mit einer Dichtung 101 (3) versehen
sein, die dazu gedacht ist, eine Dichtung mit der Grenzfläche des
Raumes 13 auszubilden, welche in dem dargestellten Beispiel
die Form einer inneren umlaufenden Oberfläche eines Zylinders einnimmt.
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Die
Position des Kolbens 10 in dem Raum 13 kann mittels
eines Steuerungsteils 20 gesteuert werden, welches im Wesentlichen
eine Schraube umfasst, die in den Adapterkörper 2a eingeschraubt
ist, wobei das erste Ende der Schraube gegen den Kolben 10 stößt und das
zweite Ende konstruiert ist, um mit einem Betätigungswerkzeug (nicht dargestellt) wie
beispielsweise einem Schraubendreher, einem Imbusschlüssel oder ähnlichem
verbunden zu werden. Das Einschrauben des Steuerungsteils 20,
so dass es sich in der 2 nach links bewegt, führt zu einer
Verschiebung des Kolbens 10 nach links, was eine Steigerung
des Druckes in dem Druckspalt 9 zur Folge hat. Aufgrund
des Druckes, der in dem Druckspalt in der Düse und in dem Raum 13 herrscht,
kann das Steuerungsteil 20 eingeschraubt werden, so dass
es in der 2 nach rechts verschoben wird, wodurch
der Kolben 10 nach rechts verschoben wird, was zu einer
Abnahme des Druckes in dem Druckspalt 9 führt.
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Für eine genauere
Beschreibung der Betätigung
des das Werkzeug aufnehmende Endes und insbesondere der Funktion
der Spannhülse
sollte auf die WO 94/26448 verwiesen werden. Die Beschreibung unten
ist hingegen auf den Mechanismus zur Einstellung der Menge des Druckmediums
gerichtet und den Mechanismus, um das Druckmedium unter Druck zu
setzen.
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Mit
Bezugnahme auf die 3 hat der Kolben 10 einen
Kolbenkörper 109,
welcher gemäß dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen rotationssymetrisch ist und ein erstes Ende 106 hat, welches
konstruiert ist, um den Raum 13 (2) zu definieren,
der das Druckmedium enthält,
und ein zweites Ende 107 aufweist. Eine Düse 108 verläuft durch
den Kolbenkörper 109 und
in der Düse
ist ein Ventilsitz 103 ausgebildet, welcher eine im Wesentlichen
konische Oberfläche
umfasst. Es ist erkennbar, dass die Form des Ventilsitzes 103 nach
dem, was als geeignet empfunden wird, ausgewählt werden kann. Ein Ventilkörper 102,
hier kugelförmig,
ist konstruiert, um mit dem Ventilsitz 103 zusammenzuwirken,
so dass die Düse 108 abgedichtet
ist, wenn der Ventilkörper 102 gegen
den Ventilsitz 103 gedrückt wird.
Eine Schraube 104, die in den Ventilkörper 102 eingeschraubt
ist, dient als Unterstützung
für den Ventilkörper 102 und
ist so angeordnet, dass wenn die Schraube 104 gedreht wird,
es in der 2 nach links verschoben wird,
wobei der Ventilkörper 102 gegen
den Ventilsitz 103 gedrückt
wird, und wenn die Schraube gedreht wird, so dass es in der 2 nach rechts
verschoben wird, das Ventil geöffnet
wird, wobei es eine Fluidverbindung zwischen den ersten und den
zweiten Enden 106, 107 des Kolbenkörpers zulässt. Die
Schraube 104 kann mit Verbindungsmitteln 105 versehen
sein, um Werkzeuge wie beispielsweise ein Schraubendreher oder ein
Imbusschlüssel
zu betreiben.
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Ein
anfängliches
Einstellen des Druckmediums in dem Werkzeugadapter erzeugt ein Vakuum
in dem Druckspalt 9, der Düse 12 und dem Raum 13, wodurch
das Druckmedium aufgefüllt
wird. Der Kolben wird dann in dem Raum 13 eingesetzt. Für die Feinjustierung
der Menge des Druckmediums in dem Werkzeugadapter wird ein Spannwerkzeug
(nicht dargestellt) eingesetzt, welches den Kolben 10 stetig in
Bezug auf das zweite Ende 6 des Werkzeugadapters hält, und
welches den Kolben in Richtung des Bodens des Raumes 13 verschiebt,
sozusagen nach links in der 2, wobei
die Schraube 104 gelöst wird,
so dass der Ventilkörper
den Ventilsitz 103 verlässt.
Als ein Ergebnis des in dem Werkzeugsadapter vorherrschenden Druckes
wird das Druckmedium durch die Düse 108 gedrückt, passiert
den Ventilkörper 102 und
rinnt über
das Spiel in den Gewinde 104 nach Außen. Dies stellt eine genaue
Einstellung der Menge des Druckmediums in dem Werkzeugadapter bereit.
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Wenn
die benötigte
Menge an Druckmedium erreicht ist, wird die Schraube 104 angezogen,
so das der Ventilkörper 102 eine
Dichtung gegen den Ventilsitz 103 bildet, wonach das Spannwerkzeug entfernt
wird und der Steuerungsteil 20 dicht in das zweite Ende 6 des
Werkzeughalters eingeschraubt wird. Die Position des Kolbens 10 in
den Raum 13 und somit der Druck in dem Werkzeugadapter 1 kann nun
Aktivierung des Steuerungsteils 20 gesteuert werden.
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Mit
Bezugnahme auf die 3 hat der Steuerungsteil 20 einen
Steuerungsteilkörper 201,
ein erstes Ende 202, welches konstruiert ist, mit dem zweiten
Ende 107 des Kolbenkörpers
zusammenzuwirken, und das zweite Ende 203, welches mit
Verbindungsmitteln 204 für ein Betätigungswerkzeug ausgebildet
ist.
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Das
Steuerungsteil 20 ist in den Adapterkörper 2a eingeschraubt,
so dass das Schrauben des Steuerungsteils es dazu bringt, sich nach
rechts oder nach links wie in Verbindung mit der 2 beschrieben
zu verschieben.
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Entsprechend
einem Ausführungsbeispiel (nicht
dargestellt) kann das erste Ende 202 des Steuerungsteils 20 eine Öffnung zu
einer Düse
aufweisen, welche sich in das Verbindungselement 204 des Steuerungsteils öffnet, und
welches es ermöglicht, wenn
der Kolben 10 und das Steuerungsteil 20 in den Adapterkörper 2a wie
in der 2 gezeigt eingesetzt wird, auf das Element 104 (3)
des Kolbens zuzugreifen, um das Ventil zu steuern, so dass das Druckmedium
abgezapft werden kann, wenn notwendig. Dieses Ausführungsbeispiel
ist geeignet, wo der Kolben 10 und das Steuerungsteil 20 einteilig
ausgebildet sind.
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Die 4a zeigt
schematisch wie eine Welle A und eine Nabe N über ein hydraulisch betätigtes Reibverbindungsstück 1 gemäß einer
Anwendung als Wellen-Nabenverbindung miteinander Verbunden sind.
Die Begriffe „Welle" und „Nabe" stellen hier schematische
Bezeichnungen dar. Der Begriff „Nabe" betrifft hier jedes Maschinenelement.
Der Begriff „Welle" betrifft entsprechend
ein Maschinenelement mit einem geeigneten Querschnitt, welches geeignet ist,
axiale und/oder Rotationsbewegungen relativ zu der Nabe durchzuführen, wenn
es sich nicht in einer verriegelten Stellung befindet.
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Die 4b zeigt
eine schematische perspektivische Darstellung eines hydraulisch
betätigten Reibverbindungsstückes 1.
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Die 4c zeigt
eine schematische Schnittdarstellung der Wellen-Nabenverbindung.
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Die
Reibverbindung in den 4a bis 4d umfasst
eine äußere Hülse 2,
die konstruiert ist, um in die Nabe N eingesetzt zu werden. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist die Außenfläche der äußeren Hülse 2 im
Wesentlichen zylindrisch so konstruiert, dass sie in eine im Wesentlichen
zylindrische Vertiefung oder eine Öffnung in der Nabe N aufgenommen
werden kann. Die Wellen-Nabenverbindung 1' umfasst ferner eine innere Hülse 8,
die als Spannhülse
arbeitet, die im Wesentlichen konzentrisch mit der äußeren Hülse 2 ist,
welche eine Innenfläche
aufweist, die konstruiert ist, mit der Außenfläche der Welle A zusammenzuwirken,
wenn die Welle A in einer axialen Öffnung 4 in der Wellen-Nabenverbindung aufgenommen
ist. Wenn ein Druckspalt 9, der zwischen der inneren Hülse 8 und
der äußeren Hülse 2 vorgesehen
ist, unter Druck gesetzt wird, wird sowohl zwischen der äußeren Hülse 2 und
der Nabe N als auch zwischen der inneren Hülse 8 und der Welle 2a ein
Druck erzeugt. Der Druck ist geeignet, eine Reibverriegelung der
Welle A in Relation zu der Nabe N zu erzeugen.
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Ein
Raum 13 mit einer Fluidverbindung zu der Druckaussparung 9 ist
auch in der Wellen-Nabenverbindung
vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Raum
in einem Flansch 14 angeordnet, der von einer kurzen Seite
der Wellen-Nabenverbindung vorsteht. Ein Kolben 10 ist
in dem Raum 13 verschiebbar, um eine Einstellung des Druckes
in dem Druckspalt 9 mittels eines Steuerungsteils 20 auf
eine Weise ähnlich
zu der oben Beschriebenen einzustellen. In der Wellen-Nabenverbindung
können
daher sowohl die äußere als
auch die innere Hülse
konstruiert sein, ihre Form durch die Druckbeaufschlagung des Druckspaltes 9 angepasst zu
haben.
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Es
ist verständlich,
dass die oben beschriebene Anordnung mit dem Kolben
10 und
dem Steuerungsteil
20 nicht auf den Werkzeugadapter und
auf die oben beschriebene Wellen-Nabenverbindung
beschränkt
ist, sondern auch bei anderen Arten von hydraulisch betätigten Verbindungen
eingesetzt werden kann, wie beispielsweise die in den
US 4,341,484 ,
US 4,393,567 ,
US 5,672,026 ;
US 5,462,293 ,
US 5,855,446 ,
US 6,224,067 , WO 93/10928, WO 98132560,
WO 98/46896 beispielsweise beschrieben. Insbesondere können Anordnungen
für die
Einstellung/Regulierung des Druckmediums, welches in den jeweiligen
Dokumenten gezeigt sind, durch den Kolben mit einem einteiligen
Einstellungsventil für das
Druckmedium wie oben beschrieben ersetzt werden.
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Daher
ist gemäß einem
zweiten Aspekt eine Anordnung zur Steuerung des Druckes in einer
hydraulisch betätigten
Reibverbindung vorgesehen, welches eine Druckkammer oder einen Druckspalt 9 aufweist,
wobei die Anordnung ferner einen Kolben 10 hat, der konstruiert
ist, in einem Raum 13 verschiebbar angeordnet zu sein,
welcher mit der Druckkammer kommuniziert, wobei der Kolben 10 ein
erstes Ende 106 aufweist, das konstruiert ist, einen Raum 13 zu
definieren, und ein zweites Ende 107 hat. Die Anordnung
umfasst ferner einen Steuerungsteil 20, um die Position
des Kolbens 10 in dem Raum 13 einzustellen. Die
Anordnung hat ferner eine Düse 108,
die sich zwischen den ersten und zweiten Enden 106, 107 erstreckt,
um das Druckmedium in der Druckkammer mittels eines steuerbaren
Ventilelements 102, 103 einzustellen, welches
in der Düse 108 angeordnet
ist.
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In
der Anordnung zur Steuerung des Druckes kann das Ventil einen Ventilkörper 102 haben, welcher
mit dem Ventilsitz 103 zusammenwirkt, der in der Düse 108 ausgebildet
ist. Der Ventilkörper
kann ferner ein in wesentlichen kugelförmigen Körper aufweisen und der Ventilsitz
eine im Wesentlichen konische Oberfläche. Das Element 104 zur
Steuerung des Ventilelements kann konstruiert sein, mit dem Kolben 10 als
Gegenspannelement ausgebildet zu sein, um das Zusammenwirkung des
Ventilkörpers 102 mit
dem Ventilsitz 103 zu steuern. Das Element 104 zur
Steuerung des Ventilelements kann eine Schraube umfassen, die in
den Kolben 10 eingeschraubt ist, wobei ein Ende der Schraube
mit dem Ventil zusammenwirkt und das andere Ende so konzipiert ist,
dass es mit einem Betätigungswerkzeug verbunden
ist.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiels
des zweiten Aspekts kann das Steuerungsteil 20 einteilig mit
dem Kolben 10 ausgebildet sein. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
des zweiten Aspekts sind das Steuerungsteil 20 und der
Kolben 10 als zwei getrennt voneinander ausgebildete Teile
ausgebildet, die miteinander zusammenwirken.
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Es
ist verständlich,
dass die Prinzipien die in diesem Dokument offenbart sind, nicht
auf einen Adapterkörper 2,
einen Kolben 10 und ein Steuerungsteil 20 mit
rundem Querschnitt beschränkt
sind. Noch brauchen die Düsen 7, 12, 108 und
die axiale Öffnung 104 einen
kreisförmigen
Querschnitt aufzuweisen. Ferner braucht der Ventilkörper 102 keinen
kugelförmigen
Querschnitt 102 aufzuweisen.
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Schließlich ist
verständlich,
dass die Länge des
Werkzeugadapters, der Durchmesser der axialen Öffnung und der Durchmesser
des Werkzeugadapters angepasst werden kann, um einen benötigen Vergrößerungseffekt,
benötigte
Werkzeugabmessungen und eine benötigte
Steifigkeit zu erreichen.