AT506645B1

AT506645B1 - Wellenverbindung

Info

Publication number: AT506645B1
Application number: AT11192009A
Authority: AT
Inventors: Franz Pucher
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-11-15
Also published as: AT506645A3; AT506645A2

Description

österreichisches Patentamt AT506 645B1 2011-11-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Wellenverbindung mit einer als Buchsen/Zapfen-Verbindung ausgeführten Schnellkoppeleinrichtung mit einem Kupplungselement mit einer Anschlussnabe für einen Wellenteil, wobei das Kupplungselement und der Wellenteil miteinander über eine Formschlussverbindung und eine konzentrisch zur Wellenachse angeordnete Zentralschraubverbindung miteinander verbindbar sind, wobei die Zentralschraubverbindung eine Zentralmutter aufweist, welche in einem Außengewinde des Kupplungselementes verschraubbar ist, wobei die Zentralmutter an einer Stirnseite einen ringförmigen Befestigungsbund für den Wellenteil aufweist, wobei der Befestigungsbund mit einer korrespondierenden ringförmigen Schulter des Wellenteiles zusammenwirkt.

[0002] Aus der AT 009 782 U2 ist eine Wellenverbindung für einen Drehmoment-Messflansch mit einer Formschlussverbindung und einer Zentralschraubverbindung bekannt. Dabei weist eine Anschlussnabe des Kupplungselementes einen nichtkreisförmigen Querschnitt auf, in welchen ein Verbindungszapfen der Welle mit korrespondierendem nichtkreisförmigen Querschnitt einschiebbar ist. Über diese Formschlussverbindung wird das Drehmoment übertragen. Die axiale Verbindung zwischen der Anschlussnabe und dem Wellenzapfen wird durch eine die Zentralschraubverbindung bildende im Bereich der Wellenachse angeordnete Zentralschraube gebildet, welche in eine Bohrung des Verbindungszapfens der Welle eingeschraubt ist. Zur Verbindung mit einer Prüflingswelle weist das Kupplungselement einen Anschlussflansch auf, wobei die Verbindung mittels einer Anzahl von am Anschlussflansch angeordneten Befestigungsschrauben erfolgt. Nachteilig ist, dass zum Wechseln der Wellenverbindung alle Schrauben des Anschlussflansches gelöst werden müssen, was relativ zeitaufwendig ist. Dies ist insbesondere bei Motorprüfständen nachteilig, da das Umrüsten mit langen Stillstandszeiten verbunden ist.

[0003] Die DE 197 46 394 A1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für ein Hebezeug, mit einer aus zwei Teilstücken bestehenden gemeinsamen Welle, wobei die beiden Teilstücke der Welle mittels einer als Zentralmutter ausgebildeten Gewindebuchse miteinander verbunden sind.

[0004] In der WO 2004/082875 A1 ist ein Kupplungselement für rotierende Werkzeuge beschrieben, wobei die Drehverbindung über ein mehrere Bolzen aufweisendes Formschlusselement gebildet wird. Die Bolzen greifen in korrespondierenden Bohrungen eines Gegenstückes ein.

[0005] Aus der DE 44 19 342 C1 ist eine Kupplung zur Verbindung zweier Wellen bekannt, wobei die beiden Wellen über eine eine Zentralmutter ausbildende Spannhülse miteinander verbunden sind.

[0006] Eine ähnliche Verbindungsanordnung zwischen einem Wellenzapfen und einem Gelenk mit einer Zentralmutter wird durch die WO 2009/135470 A1 geoffenbart.

[0007] Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Aufwand beim Wechseln von Wellen, insbesondere beim Umrüsten von Prüfständen, zu reduzieren.

[0008] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Formschlussverbindung zur Drehmomentübertragung zumindest zwei mit dem Kupplungselement starr verbundene Stehbolzen aufweist, welche in korrespondierende Bohrungen des Wellenteiles einschiebbar sind, wobei die Zentralmutter eine Sicherungsschraube aufweist.

[0009] Die Zentralmutter gewährleistet eine zuverlässige axiale Verbindung des Kupplungselementes mit dem Wellenteil.

[0010] Besonders hohe Drehmomente lassen sich übertragen, wenn mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier, besonders vorzugsweise mindestens sechs Stehbolzen vorgesehen sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die konzentrisch um die Wellenachse angeordneten Stehbolzen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind.

[0011] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. näher erläutert. 1 /5 österreichisches Patentamt AT506 645 B1 2011-11-15 [0012] Es zeigen [0013] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wellenverbindung in einem Längsschnitt, [0014] Fig. 2 ein Kupplungselement in einem Längsschnitt, [0015] Fig. 3 einen Stehbolzen in einer Ansicht, [0016] Fig. 4 eine Zentralmutter in einem Längsschnitt und [0017] Fig. 5 die Wellenverbindung in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 1.

[0018] Die Wellenverbindung 1 weist ein Kupplungselement 2 mit einer Anschlussnabe 3 und einem Verbindungsflansch 4 auf. Über den Verbindungsflansch 4 kann das Kupplungselement 2 an eine nicht weiter dargestellte Welle angeschlossen werden. Um ein rasches Verbinden mit einem Wellenteil 5 zu ermöglichen, weist die Anschlussnabe 3 an ihrer äußeren Mantelfläche 3a ein Außengewinde 6 für eine Zentralmutter 7 auf. Die Zentralmutter 7 weist an einer der Anschlussnabe 3 abgewandeten Stirnseite 7a einen ringförmigen Befestigungsbund 8 auf, welcher mit einer umlaufenden Schulter 9 des Wellenteils zusammenwirkt. Mittels des ringförmigen Befestigungsbundes 8 der Zentralmutter 7 kann der Wellenteil 5 an das Kupplungselement 2 gepresst werden, wodurch eine sichere axiale Drehverbindung entsteht. Zur Drehmomentübertragung sind in Gewindebohrungen 10a im Bereich des Verbindungsflansches 4 mehrere Stehbolzen 10 eingeschraubt, wobei die Stehbolzen 10 konzentrisch und gleichmäßig um die Wellenachse 11 verteilt angeordnet sind. Die ringförmige Schulter 9 des Wellenteils 5 weist mit den Stehbolzen 10 korrespondierende Bohrungen 12 auf, so dass der Wellenteil 5 mit den Bohrungen 12 über die Stehbolzen 10 geschoben werden kann. Die Anzahl der Stehbolzen 10 wird entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment festgelegt.

[0019] Zur Montage der Zentralmutter 7 sind im Bereich des ringförmigen Bundes 8 beispielsweise durch Bohrungen gebildete Angriffsflächen 13 vorgesehen. Mit Bezugszeichen 14 ist eine Sicherungsschraube für die Zentralmutter 7 bezeichnet.

[0020] Zum Lösen der Wellenverbindung 1 braucht nur mehr die Zentralmutter 7 - und nicht mehr eine große Anzahl von Verbindungsschrauben - gelöst werden. Analoges gilt für die Montage. Dadurch können die Wechselzeiten für Wellen und Aggregate im Vergleich zu konventionellen Wellenverbindungen wesentlich reduziert werden. 2/5

Claims

österreichisches Patentamt AT506 645 B1 2011-11-15 Patentansprüche 1. Wellenverbindung (1) mit einer als Buchsen/Zapfen- Verbindung ausgeführten Schnellkoppeleinrichtung mit einem Kupplungselement (2) mit einer Anschlussnabe (3) für einen Wellenteil (5), wobei das Kupplungselement (2) und der Wellenteil (5) miteinander über eine Formschlussverbindung und eine konzentrisch zur Wellenachse (11) angeordnete Zentralschraubverbindung miteinander verbindbar sind, wobei die Zentralschraubverbindung eine Zentralmutter (7) aufweist, welche in einem Außengewinde (6) des Kupplungselementes (2) verschraubbar ist, wobei die Zentralmutter (7) an einer Stirnseite (7a) einen ringförmigen Befestigungsbund (8) für den Wellenteil (5) aufweist, wobei der Befestigungsbund (8) mit einer korrespondierenden ringförmigen Schulter (9) des Wellenteiles (5) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung zumindest zwei mit dem Kupplungselement (2) starr verbundene Stehbolzen (10) aufweist, welche in korrespondierende Bohrungen (12) des Wellenteiles (5) einschiebbar sind, wobei die Zentralmutter (7) eine Sicherungsschraube (14) aufweist.
2. Wellenverbindung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier, besonders vorzugsweise mindestens sechs Stehbolzen (10) vorgesehen sind.
3. Wellenverbindung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrisch um die Wellenachse (11) angeordneten Stehbolzen (10) in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 3/5