DE102019218500A1

DE102019218500A1 - Welle-Rolle-Anordnung für eine Fördereinrichtung

Info

Publication number: DE102019218500A1
Application number: DE102019218500.2A
Authority: DE
Inventors: Timm Hammes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Welle-Rolle-Anordnung (1) für eine Fördereinrichtung, wobei die Welle-Rolle-Anordnung (1) eine sich entlang einer axialen Richtung (A) erstreckende Welle (2) aufweist, an welcher ein sich in der axialen Richtung verlaufender und verjüngender Außenkonus (3) vorhanden ist. Die Welle-Rolle-Anordnung (1) umfasst außerdem eine sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckende Rolle (4), welche einen sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckenden und verjüngenden Innenkonus (5) umfasst, an welchen der Außenkonus (3) der Welle (2) gedrückt ist. Dabei weist die Welle (2) einen entlang der axialen Richtung (A) verlaufenden Hohlraum (6) auf, in welchem ein Befestigungsmittel (6) angeordnet ist, mittels welchem der (erste) Außenkonus (3) zur Fixierung der Welle (2) an der Rolle (4) gegen den (ersten) Innenkonus (5) der Rolle (4) gedrückt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Welle-Rolle-Anordnung für eine Fördereinrichtung.
Welle-Rolle-Anordnungen für Fördereinrichtungen sind seit geraumer Zeit bekannt. Derartige Welle-Rolle-Anordnungen werden üblicherweise zum Antrieb eines Förderbandes einer als Bandfördereinrichtung ausgebildeten Fördereinrichtung eingesetzt. Dabei weisen solche Welle-Rolle-Anordnungen typischerweise eine Welle sowie eine Rolle auf, wobei mittels der Welle eine von einer Antriebseinrichtung erzeugte Antriebsleistung, also ein Antriebsmoment und eine Antriebsdrehzahl, auf die Rolle der Welle-Rolle-Anordnung übertragbar ist. Gewöhnlich sind die Welle und die Rolle solcher Welle-Rolle-Anordnung fest und untrennbar miteinander verbunden.
Als nachteilig bei herkömmlichen Welle-Rolle-Anordnungen für Fördereinrichtungen erweist sich, dass aufgrund der festen und untrennbaren Verbindung der Rolle und der Welle ein kurzfristiges Austauschen der Welle nicht ohne Weiteres oder sogar überhaupt nicht möglich ist. Dies wirkt sich besonders nachteilig aus, wenn eine derartige Welle-Rolle-Anordnung mittels zueinander bezüglich der Antriebsleistung und/oder Aufbaugeometrie verschiedener Antriebseinrichtungen angetrieben werden soll, da solche unterschiedliche Antriebseinrichtungen unterschiedliche Wellendimensionierungen erfordern können. Bei herkömmlichen Welle-Rolle-Anordnungen muss somit in nachteiliger Weise bei einem Austausch der Antriebseinrichtung auch die Welle-Rolle-Anordnung vollständig ausgetauscht werden. Selbiges gilt bei einer Neukonstruktion einer Fördereinrichtung mit einer derartigen gewöhnlichen Welle-Rolle-Anordnung, so dass bei einer vorgegebenen Antriebseinrichtung die gesamte Welle-Rolle-Anordnung an die Anforderungen der Antriebseinrichtung angepasst werden muss.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für Welle-Rolle-Anordnungen für Fördereinrichtungen - insbesondere zur Beseitigung der oben genannten Nachteile - neue Wege aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist demnach, eine Welle-Rolle-Anordnung für eine Fördereinrichtung bereitzustellen, bei welcher eine Welle der Welle-Rolle-Anordnung einen sich axial verjüngenden Außenkonus aufweist, welcher zum Fixieren der Welle an der Rolle an einem an der Rolle vorhandenen ebenfalls axial verlaufenden Innenkonus anliegt. Dabei ist die Welle als Hohlwelle ausgebildet, welche einen sich axial erstreckenden Hohlraum aufweist. Der Außenkonus der Welle ist dabei axial mittels eines Befestigungselements, welches in dem Hohlraum der Welle aufgenommen ist, in dem Innenkonus der Rolle verspannt gehalten. Als Innenkonus ist hierbei eine konische Innenfläche zu verstehen, an welcher eine konische Außenfläche eines Außenkonus anlegbar ist.
Dies bietet den Vorteil, dass über den Innenkonus der Rolle und den Außenkonus der Welle verschiedenst dimensionierte Rollen und Wellen zum Bilden der Welle-Rolle-Anordnung modular miteinander kombiniert werden können. Dies bedeutet, dass in dem Fall, in welchem eine Welle-Rolle-Anordnung in einer Fördereinrichtung verbaut ist, bei einem etwaigen Ersatz einer Antriebseinrichtung, mittels welcher die Welle-Rolle-Anordnung antreibbar ist und mit welcher die Welle der Welle-Rolle-Anordnung hierzu antriebsverbunden ist, die Rolle der Welle-Rolle-Anordnung in der Fördereinrichtung verbaut bleiben kann und dabei lediglich eine auf die Ersatz-Antriebseinrichtung abgestimmte Welle ausgetauscht werden kann. Hierbei muss diese Austauschwelle lediglich einen Außenkonus aufweisen, welcher zweckmäßig auf den Innenkonus der Rolle abgestimmt ist. Die übrigen Dimensionierungen - genauer ein maßgeblich ein übertragbares Antriebsmoment bestimmender Außendurchmesser der Welle sowie eine axiale Länge der Welle - sind demgegenüber je nach durch die Antriebseinrichtung festgelegten Anforderungen weitgehend frei wählbar. Dieser modulare Aufbau der Welle-Rolle-Anordnung wirkt sich selbstverständlich auch bei der Neukonstruktion einer Fördereinrichtung mit einer solchen Welle-Rolle-Anordnung aus, da die Welle-Rolle-Anordnung auf eine dem Konstrukteur verfügbare Antriebseinrichtung besonders einfach abgestimmt werden kann, ohne dass die gesamte Welle-Rolle-Anordnung hierfür neu ausgelegt werden muss. Damit einher geht eine Reduktion der bei der Herstellung der Welle-Rolle-Anordnung anfallenden Kosten, da verschieden dimensionierte Rollen und Wellen unter der Ausnutzung von Skaleneffekten in großer Stückzahl herstellbar und bevorratbar sind, welche mittels des Außenkonus bzw. des Innenkonus flexibel zu auf eine Antriebseinrichtung abgestimmte Rollen-Wellen-Anordnungen modular kombinierbar sind.
Eine erfindungsgemäße Welle-Rolle-Anordnung, welche für den Einsatz in einer Fördereinrichtung, insbesondere in einer Bandfördereinrichtung mit einem Förderband, geeignet ist, weist eine sich entlang einer axialen Richtung erstreckende Welle auf. An der Welle der Welle-Rolle-Anordnung ist ein entlang der axialen Richtung verlaufender und sich in der axialen Richtung verjüngender (erster) Au-ßenkonus vorhanden. Die Welle-Rolle-Anordnung umfasst außerdem eine Rolle, welche sich ebenfalls entlang der axialen Richtung erstreckt. An der Rolle ist ein entlang der axialen Richtung verlaufender und sich in der axialen Richtung verjüngender (erster) Innenkonus vorhanden. Der (erste) Außenkonus liegt an dem (ersten) Innenkonus der Rolle zumindest teilweise an. Die Welle ist als Hohlwelle ausgebildet und weist einen entlang der axialen Richtung verlaufenden Hohlraum auf, in welchem ein Befestigungselement angeordnet ist, mittels welchem der (erste) Außenkonus der Welle gegen den (ersten) Innenkonus der Rolle gedrückt ist, so dass die Welle an der Rolle fixiert ist. Vorteilhaft sind der (erste) Innenkonus der Rolle und der (erste) Außenkonus der Welle normierbar, so dass die Welle-Rolle-Anordnung modular aus unterschiedlichen Rollen und Wellen aufgebaut werden kann, welche sich außer dem (ersten) Innenkonus bzw. dem (ersten) Au-ßenkonus bezüglich ihrer übrigen Dimensionen und/oder Werkstoffe unterscheiden können.
Zweckmäßig ist das Befestigungselement eine Schraube mit einem Schraubenschaft. Dieser Schraubenschaft der Schraube ist zumindest teilweise in dem Hohlraum der Welle aufgenommen. Ein solches als Schraube ausgebildetes Befestigungselement bietet vorteilhaft eine besonders einfache Möglichkeit, den (ersten) Außenkonus der Welle in der axialen Richtung an dem (ersten) Innenkonus der Rolle zu fixieren.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Welle-Rolle-Anordnung weist die Rolle einen Rollenkörper sowie ein separat zu diesem Rollenkörper ausgebildetes Kupplungselement auf. Zur Ausbildung der Rolle ist das Kupplungselement mit einem zweiten Stutzen des Kupplungselements in einer entlang der axialen Richtung an einem der Welle zugewandten Ende des Rollenkörpers ausgenommenen Aufnahme des Rollenkörpers aufgenommen. An dem zweiten Stutzen des Kupplungselements ist ein zweiter Innenkonus ausgebildet. Das Kupplungselement weist einen ersten Stutzen auf, welcher dem zweiten Stutzen entlang der axialen Richtung gegenüberliegt. An dem ersten Stutzen des Kupplungselements der Rolle ist der erste Innenkonus der Rolle ausgebildet. Der erste und der zweite Innenkonus verjüngen sich entlang der axialen Richtung aufeinander zu gerichtet. An dem zweiten Innenkonus liegt ein Kegelstück des Kupplungselements der Rolle, welches einen zweiten Außenkonus aufweist, mit diesem zweiten Außenkonus an. Dabei sind der erste Außenkonus der Welle und der zweite Außenkonus des Kegelstücks mittels des Befestigungselements entlang der axialen Richtung aneinander gehalten. Vorteilhaft kann ein solches Kupplungselement derart ausgelegt werden, dass in einem Überlastfall der Welle-Rolle-Anordnung lediglich das Kupplungselement versagt, ohne dass die Welle und/oder der Rollenkörper der Rolle zerstört werden. Hierzu kann zweckmäßig an dem Kupplungselement eine Sollbruchstelle vorgesehen sein.
Die Rolle mit dem Rollenkörper und dem Kupplungselement kann zweckmäßig zweistückig ausgebildet sein. Dies bietet den Vorteil, dass der erste Innenkonus mittels des Kupplungselements unter Ausbildung der Rolle mit verschieden dimensionierten oder sich bezüglich eines Werkstoffs unterscheidenden Rollenkörpern kombiniert werden kann.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Welle-Rolle-Anordnung ist in einem montierten Zustand der Welle-Rolle-Anordnung der erste Außenkonus zum axialen Fixieren aneinander derart mittels des Befestigungselements verspannt und in den ersten Innenkonus der Rolle eingepresst, dass ein senkrecht zur axialen Richtung gemessener Stutzenaußendurchmesser des ersten Stutzens gegenüber einem unverspannten Zustand der Welle-Rolle-Anordnung vergrößert ist. Alternativ oder zusätzlich ist in dem montierten Zustand der Welle-Rolle-Anordnung der zweiten Außenkonus zum axialen Fixieren aneinander derart mittels des Befestigungselements verspannt und in den zweiten Innenkonus der Rolle eingepresst, dass ein senkrecht zur axialen Richtung gemessener Stutzenaußendurchmesser des zweiten Stutzens gegenüber dem unverspannten Zustand vergrößert ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass infolge der Vergrößerung des Stutzenaußendurchmessers des ersten bzw. des zweiten Stutzens der erste bzw. der zweite Stutzen in einer dafür vorgesehenen Aufnahme bzw. Ausnehmung reibschlüssig fixierbar ist.
Zweckmäßig ist der Stutzenaußendurchmesser des zweiten Stutzens des Kupplungselements in dem unverspannten Zustand in der Art einer Spiel- oder Übergangspassung in der Aufnahme der Rolle aufgenommen. Dabei ist der Stutzenaußendurchmesser des zweiten Stutzens des Kupplungselements der Rolle in dem montierten Zustand gegenüber dem unverspannten Zustand derart vergrößert, dass der zweite Stutzen in der Art einer Übermaßpassung in der Aufnahme der Rolle aufgenommen ist. Vorteilhaft ist somit der zweite Stutzen des Kupplungselements zum Bilden der Rolle unter besonders geringem Kraftaufwand in die Aufnahme des Rollenkörpers einführbar, bevor der montierte Zustand vollständig ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Welle-Rolle-Anordnung ein Lager. Dabei ist der erste Stutzen des Kupplungselements der Rolle in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung des Lagers aufgenommen. Dies bietet vorteilhaft eine besonders einfache Möglichkeit, ein solches Lager besonders präzise zu positionieren.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Welle-Rolle-Anordnung ist der Stutzenaußendurchmesser des ersten Stutzens in dem unverspannten Zustand in der Art einer Spiel- oder Übergangspassung in der Ausnehmung des Lagers aufgenommen. Dabei ist der Stutzenaußendurchmesser des ersten Stutzens in dem montierten Zustand gegenüber dem unverspannten Zustand derart vergrößert, dass der erste Stutzen des Kupplungselements der Rolle in der Art einer Übermaßpassung in der Ausnehmung des Lagers aufgenommen ist. Vorteilhaft kann somit das Lager besonders einfach und lösbar an der Rolle der Welle-Rolle-Anordnung befestigt werden. Die lösbare Befestigung des Lagers an der Rolle der Welle-Rolle-Anordnung ist besonders vorteilhaft in Bezug auf einen verschleißbedingten Austausch solcher Lager, welcher eine wiederkehrende Aufgabe bei der Wartung derartiger Fördereinrichtungen darstellt.
Zweckmäßig ist der erste Stutzen der Rolle entlang der axialen Richtung zumindest einfach geschlitzt ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Stutzen entlang der axialen Richtung zumindest einfach geschlitzt ausgebildet sein. Besonders zweckmäßig ist der erste bzw. der zweite Stutzen entlang der axialen Richtung mehrfach geschlitzt. Dies ermöglicht eine besonders gute Vergrößerung des Stutzenaußendurchmessers des ersten bzw. des zweiten Stutzens in dem montierten Zustand gegenüber dem unverspannten Zustand.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Welle-Rolle-Anordnung sieht vor, dass an dem Kupplungselement der Rolle in der axialen Richtung betrachtet zwischen dem ersten und dem zweiten Stutzen des Kupplungselements ein senkrecht zur axialen Richtung nach außen von dem Kupplungselement abstehender Flansch vorhanden ist. Ein solcher Flansch ermöglicht es vorteilhaft, beim Bilden der Welle-Rolle-Anordnung die Komponenten der Welle-Rolle-Anordnung relativ zueinander besonders genau zu positionieren, indem der Rollenkörper der Rolle und/oder das Lager anschlagartig an den Flansch angelegt wird.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Welle-Rolle-Anordnung weist die Rolle eine Gewindebohrung auf, welche auf einer die axiale Richtung festlegenden Rotationsachse der Welle-Rolle-Anordnung verläuft und welche sich auf einem von der Welle abgewandten Konusende des (ersten) Innenkonus der Rolle an den (ersten) Innenkonus anschließt. Zweckmäßig ist die Gewindebohrung der Rolle an dem Kegelstück des Kupplungselements der Rolle vorgesehen. Das als Schraube ausgebildete Befestigungselement ist in die Gewindebohrung der Rolle bzw. des Kegelstücks der Rolle eingeschraubt. Dies bietet vorteilhaft eine besonders einfache Möglichkeit, den (ersten) Außenkonus der Welle in dem (ersten) Innenkonus der Rolle zu halten.
Zweckmäßig bildet ein Innenmantel des ersten Innenkonus in einem Schnitt entlang der axialen Richtung zwei Innenschenkel, welche einen Innenkegelwinkel des ersten Innenkonus einschließen. Alternativ oder zusätzlich bildet ein Innenmantel des zweiten Innenkonus in dem Schnitt entlang der axialen Richtung zwei Innenschenkel, welche einen Innenkegelwinkel des zweiten Innenkonus einschließen. Ein Außenmantel des ersten Außenkonus bildet in dem Schnitt entlang der axialen Richtung zwei Außenschenkel, welche einen Außenkegelwinkel des ersten Außenkonus einschließen. Alternativ oder zusätzlich bildet ein Außenmantel des zweiten Außenkonus in dem Schnitt entlang der axialen Richtung zwei Außenschenkel, welche einen Außenkegelwinkel des zweiten Außenkonus einschließen. Dabei sind der Innenkegelwinkel des ersten bzw. des zweiten Innenkonus und der Außenkegelwinkel des an dem betreffenden ersten bzw. zweiten Innenkonus anliegenden ersten bzw. zweiten Außenkonus entlang der axialen Richtung gleichgerichtet geöffnet. Dies stellt vorteilhaft sicher, dass der jeweilige Außenkonus beim Bilden der Welle-Rolle-Anordnung besonders gut in dem jeweiligen Innenkonus aufnehmbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Welle-Rolle-Anordnung sind der Innenkegelwinkel des ersten Innenkonus und der Außenkegelwinkel des ersten Außenkonus im Wesentlichen betragsmäßig gleich groß und spitz. Alternativ oder zusätzlich sind der Innenkegelwinkel des zweiten Innenkonus und der Außenkegelwinkel des zweiten Außenkonus im Wesentlichen betragsmäßig gleich groß und spitz. Dies bedeutet, dass der Innenkegelwinkel des ersten Innenkonus und der Außenkegelwinkel des ersten Außenkonus gleich oder verschieden zu dem Innenkegelwinkel des zweiten Innenkonus und dem Außenkegelwinkel des zweiten Außenkonus sind. Vorzugsweise betragen der Innenkegelwinkel des ersten bzw. des zweiten Innenkonus und der Außenkegel des ersten bzw. des zweiten Außenkonus 0,1 bis 35 Grad, besonders bevorzugt 1 bis 5 Grad, höchstvorzugsweise 2,858 Grad. Vorteilhaft erlaubt eine derartige Ausbildung des ersten bzw. zweiten Innenkonus und des ersten bzw. zweiten Außenkonus eine besonders zuverlässige Verbindung der Welle und der Rolle beim Bilden der Welle-Rolle-Anordnung.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Welle-Rolle-Anordnung sieht vor, dass der erste Außenkonus an dem ersten Innenkonus derart anliegt, dass zwischen dem Innenmantel des ersten Innenkonus und dem Außenmantel des ersten Außenkonus ein flächiger Kontakt besteht. Alternativ oder zusätzlich liegt der zweite Außenkonus an dem zweiten Innenkonus derart an, dass zwischen dem Innenmantel des zweiten Innenkonus und dem Außenmantel des zweiten Außenkonus ein flächiger Kontakt besteht. Ein punktuelles Überschreiten einer auf den Innenmantel des ersten bzw. zweiten Innenkonus bzw. den Außenmantel des ersten bzw. zweiten Außenkonus wirkenden zulässigen Flächenpressung kann somit vorteilhaft wirksam vermieden werden.
Zweckmäßig ist der (erste) Außenkonus der Welle derart mittels einer von dem Befestigungselement erzeugten Haltekraft in der axialen Richtung in dem (ersten) Innenkonus gehalten, dass ein Drehmoment von der Welle auf die Rolle oder umgekehrt reibschlüssig übertragbar ist. Vorteilhaft ist dabei das reibschlüssige übertragbare Drehmoment mittels eines Einstellens der von dem Befestigungselement erzeugten Haltekraft derart variierbar, dass es bei einem Überschreiten des maximal übertragbaren Drehmoments zu einem Durchrutschen der Welle gegenüber der Rolle kommt, so dass zugleich die Funktion eines Überlastschutzes realisierbar ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Figurenliste

1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Welle-Rolle-Anordnung für eine Fördereinrichtung,
2 die Welle-Rolle-Anordnung der 1 in einem Schnitt entlang einer axialen Richtung,
3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Welle-Rolle-Anordnung für eine Fördereinrichtung,
4 in einem Schnitt entlang der axialen Richtung ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Welle-Rolle-Anordnung für eine Fördereinrichtung.

In der 1 ist beispielhaft eine erfindungsgemäße Welle-Rolle-Anordnung 1 für eine Fördereinrichtung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung gezeigt. Die Fördereinrichtung kann eine Bandfördereinrichtung mit einem Förderband sein, welches über die Welle-Rolle-Anordnung 1 antreibbar ist. Die Welle-Rolle-Anordnung 1 weist eine Welle 2 auf, welche sich entlang einer axialen Richtung A erstreckt. An der Welle 2 ist ein erster Außenkonus 3 ausgebildet, welcher entlang der axialen Richtung A verläuft und sich in der axialen Richtung A verjüngt. Die axiale Richtung A verläuft dem gezeigten Beispiel entsprechend auf einer Rotationsachse 26, um welche die Welle-Rolle-Anordnung 1 drehbar ist. Die Welle-Rolle-Anordnung 1 weist außerdem eine Rolle 4 auf, welche sich entlang der axialen Richtung A erstreckt. An der Rolle 4 ist ein erster Innenkonus 5 ausgebildet, welcher entlang der axialen Richtung A verläuft und welcher sich in der axialen Richtung A verjüngt. Der erste Außenkonus 3 der Welle 2 liegt an dem ersten Innenkonus 5 zumindest teilweise an. Die Welle 2 ist als Hohlwelle ausgebildet und weist einen Hohlraum 6 auf, welcher entlang der axialen Richtung A verläuft.
2 zeigt das Beispiel der erfindungsgemäßen Welle-Rolle-Anordnung 1 der 1 in einem Schnitt entlang der axialen Richtung A. In dem Hohlraum 6 der Welle 2 ist ein Befestigungselement 7 vorhanden. Mittels des Befestigungselements 7 ist der erste Außenkonus 3 der Welle 2 zur Fixierung der Welle 2 an der Rolle 4 gegen den ersten Innenkonus 5 der Rolle 4 gedrückt. Das Befestigungselement 7 ist in dem gezeigten Beispiel eine Schraube 8. Die Schraube 8 weist einen Schraubenschaft 9 auf, welcher zumindest teilweise in dem Hohlraum 6 der Welle 2 aufgenommen ist.
Die 3 illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Welle-Rolle-Anordnung 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung. Diesem Beispiel entsprechend weist die Rolle 4 einen Rollenkörper 10 sowie ein separat zu diesem Rollenkörper 10 der Rolle 4 ausgebildetes Kupplungselement 11 auf. In dem gezeigten Beispiel weist das Kupplungselement 11 der Rolle 4 einen ersten Stutzen 16 und einen zweiten Stutzen 12 auf, wobei der erste und der zweite Stutzen 16, 12 sich entlang der axialen Richtung A gegenüberliegend angeordnet sind.
4 zeigt in einem Schnitt entlang der axialen Richtung ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Welle-Rolle-Anordnung 1. Es ist erkennbar, dass das Kupplungselement 11 mit dem zweiten Stutzen 12 in einer dafür vorgesehenen Aufnahme 14 des Rollenkörpers 10 aufgenommen ist. Die Aufnahme 14 des Rollenkörpers 10 ist im gezeigten Beispiel an einem der Welle 2 zugewandten Ende 13 des Rollenkörpers 10 angeordnet. Der zweite Stutzen 12 des Kupplungselements 11 ist im veranschaulichten Beispiel entlang der axialen Richtung A in der Aufnahme 14 des Rollenkörpers 10 aufgenommen. An dem zweiten Stutzen 12 ist gemäß dem gezeigten Beispiel ein zweiter Innenkonus 15 ausgebildet.
An dem dem zweiten Stutzen 12 entlang der axialen Richtung A gegenüberliegenden ersten Stutzen 16 ist dem Ausführungsbeispiel entsprechend der erste Innenkonus 5 der Rolle 4 vorgesehen. Der zweite Innenkonus 15 und der erste Innenkonus 5 liegen sich dabei entlang der axialen Richtung A gegenüber. Der erste und der zweite Innenkonus 5, 15 verjüngen sich dabei entlang der axialen Richtung A aufeinander zu gerichtet.
An dem zweiten Innenkonus 15 liegt gemäß dem gezeigten Beispiel ein Kegelstück 17 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 an. Das Kegelstück 17 weist einen zweiten Außenkonus 18 auf, welcher am zweiten Innenkonus 15 der Rolle 4 anliegt. Der erste und der zweite Außenkonus 3, 18 sind im Beispiel der 4 mittels des Befestigungselements 7 entlang der axialen Richtung 4 aneinander gehalten. Die Rolle 4 mit dem Rollenkörper 10 und dem Kupplungselement 11 ist also zweistückig ausgebildet.
In der 1 ist die Welle-Rolle-Anordnung 1 in einem unverspannten Zustand 21 gezeigt. Demgegenüber zeigt die 2 die Welle-Rolle-Anordnung 1 in einem montierten Zustand 19. In dem gezeigten montierten Zustand 19 ist der erste Außenkonus 3 zum axialen Fixieren aneinander mittels des Befestigungselements 7 verspannt und in den ersten Innenkonus 5 der Rolle 4 eingepresst. Der erste Außenkonus 3 kann beispielsweise mittels des Befestigungselements 7 derart verspannt und in den ersten Innenkonus 5 der Rolle 4 eingepresst sein, dass ein senkrecht zur axialen Richtung A gemessener Stutzenaußendurchmesser 20 (vgl. 4) des ersten Stutzens 16 gegenüber dem unverspannten Zustand 21 vergrößert ist.
In der 3 ist die Welle-Rolle-Anordnung 1 ebenfalls in dem unverspannten Zustand 21 gezeigt. Demgegenüber zeigt die 4 die Welle-Rolle-Anordnung 1 in dem montierten Zustand 19. Es ist erkennbar, dass in dem montierten Zustand 19 der Welle-Rolle-Anordnung 1 der zweite Außenkonus 18 zum axialen Fixieren aneinander mittels des Befestigungselements 7 verspannt und in dem zweiten Innenkonus 15 der Rolle 4 eingepresst ist. Der zweite Außenkonus 18 ist in diesem Beispiel mittels des Befestigungselements 7 derart verspannt und in den zweiten Innenkonus 15 der Rolle 4 eingepresst, dass ein senkrecht zur axialen Richtung A gemessener Stutzenaußendurchmesser 20 des zweiten Stutzens 12 gegenüber dem unverspannten Zustand 21 vergrößert ist. Der Stutzenaußendurchmesser 20 des zweiten Stutzens 12 des Kupplungselements 11 ist dem Beispiel entsprechend in dem unverspannten Zustand 21 in der Art einer Spiel- oder Übergangspassung in der Aufnahme 14 der Rolle 4 aufnehmbar bzw. aufgenommen sein. Der Stutzenaußendurchmesser 20 des zweiten Stutzens 12 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 ist in dem montierten Zustand 19 gegenüber dem unverspannten Zustand 21 derart vergrößert, dass der zweite Stutzen 12 in der Art einer Übermaßpassung in der Aufnahme 14 der Rolle 4 aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass der Stutzenaußendurchmesser 20 infolge des Einpressens des ersten bzw. zweiten Außenkonus 3, 18 in den jeweiligen ersten oder zweiten Innenkonus 5, 15 aufgeweitet werden kann. Gemäß dem Beispiel der 3 ist die Welle 2 stummelartig ausgebildet, so dass die Welle 2 in dem montierten Zustand 19 entlang der axialen Richtung A im Wesentlichen bündig mit dem ersten Stutzen 16 abschließt.
Im Beispiel der 4 umfasst die Welle-Rolle-Anordnung 1 außerdem ein Lager 22. Zweckmäßig kann die Welle-Rolle-Anordnung 1 sogar zwei solche Lager 22 umfassen. Das Lager 22 kann beispielsweise ein Kugellager sein. Dabei ist dem gezeigten Beispiel entsprechend der erste Stutzen 16 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung 23 des Lagers 22 aufgenommen. Der Stutzenaußendurchmesser 20 des ersten Stutzens 16 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 ist in dem unverspannten Zustand 21 in der Art einer Spiel- oder Übergangspassung in der Ausnehmung 23 des Lagers 22 aufnehmbar bzw. aufgenommen.
Der Stutzenaußendurchmesser 20 des ersten Stutzens 12 ist in dem montierten Zustand 19 gegenüber dem unverspannten Zustand 21 derart vergrößert, dass der erste Stutzen 16 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 in der Art einer Übermaßpassung in der Ausnehmung 23 des Lagers 22 aufgenommen ist. Der erste Stutzen 16 ist in dem Beispiel entlang der axialen Richtung A zumindest einfach geschlitzt. Zweckmäßig kann der erste Stutzen 16 entlang der axialen Richtung A aber auch mehrfach geschlitzt sein.
Der zweite Stutzen 12 ist dem gezeigten Beispiel folgend entlang der axialen Richtung A zumindest einfach geschlitzt. Besonders zweckmäßig ist der zweite Stutzen 12 dabei entlang der axialen Richtung A mehrfach geschlitzt.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Stutzen 12, 16 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 ist gemäß dem illustrierten Beispiel in der axialen Richtung A betrachtet ein Flansch 24 angeordnet. Der Flansch 24 steht senkrecht zu der axialen Richtung A nach außen von dem Kupplungselement 11 ab.
Den 2 und 4 ist ferner zu entnehmen, dass die Rolle 4 eine Gewindebohrung 25 aufweist. Die Gewindebohrung 25 der Rolle 4 ist beispielweise an dem Kegelstück 17 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 vorhanden. Die Gewindebohrung 25 verläuft im gezeigten Beispiel auf der Rotationsachse 26 der Welle-Rolle-Anordnung 1, auf welcher die axiale Richtung A verläuft. Die Gewindebohrung 25 schließt sich dem Beispiel entsprechend an einem von der Welle 2 abgewandten Konusende 27 des ersten Innenkonus 5 an den ersten Innenkonus 5 an. Das als Schraube 8 ausgebildete Befestigungselement 7 ist in die Gewindebohrung 25 der Rolle 4 bzw. des Kegelstücks 17 des Kupplungselements 11 der Rolle 4 eingeschraubt.
In der 4 ist darüber hinaus erkennbar, dass in dem Schnitt entlang der axialen Richtung A ein Innenmantel 28 des ersten Innenkonus 5 zwei Innenschenkel 29 bildet. Analog bildet der zweite Innenkonus 15 zwei Innenschenkel 29. Die Innenschenkel 29 des Innenmantels 28 des ersten bzw. des zweiten Innenkonus 5, 19 schließen je einen Innenkegelwinkel 30 des ersten bzw. des zweiten Innenkonus 5, 15 ein. In dem Schnitt entlang der axialen Richtung A bildet ein Außenmantel 31 des ersten Außenkonus 3 zwei Außenschenkel 32. Analog bildet ein Außenmantel 31 des zweiten Außenkonus 18 in dem Schnitt entlang der axialen Richtung A zwei Außenschenkel 32. Die beiden Außenschenkel 32 des Außenmantels 31 des ersten bzw. des zweiten Außenkonus 13, 18 schließen je einen Außenkegelwinkel 33 ein. Der Innenkegelwinkel 30 des ersten Innenkonus 5, 15 und der Außenkegelwinkel 33 des an dem ersten Innenkonus 5, 15 anliegenden ersten Außenkonus 3, 18 sind dem gezeigten Beispiel entsprechend entlang der axialen Richtung A gleichgerichtet geöffnet. Der Innenkegelwinkel 30 des zweiten Innenkonus 5, 15 und der Außenkegelwinkel 33 des an dem zweiten Innenkonus 5, 15 anliegenden zweiten Außenkonus 3, 18 sind entlang der axialen Richtung A gleichgerichtet geöffnet. Der Innenkegelwinkel 30 des ersten bzw. des zweiten Innenkonus 5, 15 und der Außenkegelwinkel 30 des ersten bzw. des zweiten Außenkonus 3, 18 sind wie gezeigt jeweils im Wesentlichen betragsmäßig gleich groß und spitz. Zweckmäßig betragen der Innenkegelwinkel 30 des ersten bzw. des zweiten Innenkonus 5, 15 0,1 bis 35 Grad, besonders zweckmäßig 1 bis 5 Grad, höchst zweckmäßig 2,858 Grad. Der Außenkegelwinkel 33 des ersten bzw. des zweiten Außenkonus 3, 18 betragen zweckmäßig 0,1 bis 35 Grad, besonders zweckmäßig 1 bis 5 Grad, höchst zweckmäßig 2,858 Grad.
Der erste bzw. der zweite Außenkonus 3, 18 liegt dem gezeigten Beispiel folgend an dem jeweiligen ersten bzw. zweiten Innenkonus 5, 15 derart an, dass zwischen dem Innenmantel 28 des ersten bzw. des zweiten Innenkonus 5, 15 und dem jeweiligen Außenmantel 31 des ersten bzw. des zweiten Außenkonus 3, 13 ein flächiger Kontakt besteht. Der erste Außenkonus 3 der Welle 2 ist mittels einer von dem Befestigungselement 7 erzeugten Haltekraft in der axialen Richtung A in dem ersten Innenkonus 5 gehalten. Der erste Außenkonus 3 der Welle 2 ist dabei im gezeigten Beispiel mittels der Haltekraft derart in dem ersten Innenkonus 5 gehalten, dass ein Drehmoment von der Welle 2 auf die Rolle 4 oder umgekehrt reibschlüssig übertragen werden kann.
Den Beispielen der 1, 2 und 4 entsprechend ist an der Welle 2 entlang der axialen Richtung A zur Rolle 4 beabstandet ein Formschlusselement vorhanden, mittels welchem ein Drehmoment von einer in den Figuren nicht gezeigten Antriebseinrichtung auf die Welle 2 und auf die Welle-Rolle-Anordnung 1 formschlüssig übertragbar ist. Ein solches Formschlusselement kann beispielsweise eine Passfeder 34 sein, welche in einer dafür an der Welle 2 vorgesehenen Nut 35 aufgenommen ist.

Claims

Welle-Rolle-Anordnung (1) für eine Fördereinrichtung, - mit einer sich entlang einer axialen Richtung (A) erstreckenden Welle (2), an welcher ein sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckender und sich in der axialen Richtung verjüngender (erster) Außenkonus (3) ausgebildet ist, - mit einer sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckenden Rolle (4), an welcher ein sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckender und sich in der axialen Richtung (A) verjüngender (erster) Innenkonus (5) ausgebildet ist, an welchem der (ersten) Außenkonus (3) der Welle (2) zumindest teilweise anliegt, - wobei die Welle (2) als Hohlwelle ausgebildet ist und einen entlang der axialen Richtung (A) verlaufenden Hohlraum (6) aufweist, - wobei in dem Hohlraum (6) ein Befestigungselement (7) angeordnet ist, mittels welchem der (erste) Außenkonus (3) zur Fixierung der Welle (2) an der Rolle (4) gegen den (ersten) Innenkonus (5) der Rolle (4) gedrückt ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (7) eine Schraube (8) mit einem Schraubenschaft (9) ist, welcher zumindest teilweise in dem Hohlraum (6) der Welle (2) aufgenommen ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die Rolle (4) einen Rollenkörper (10) sowie ein Kupplungselement (11) umfasst, welches mit einem zweiten Stutzen (12) des Kupplungselements (11) in einer entlang der axialen Richtung (A) an einem der Welle (2) zugewandten Ende (13) des Rollenkörpers (10) der Rolle (4) ausgenommenen Aufnahme (14) des Rollenkörpers (10) aufgenommen ist, - wobei an dem zweiten Stutzen (12) ein zweiter Innenkonus (15) und an einem dem zweiten Stutzen (12) entlang der axialen Richtung (A) gegenüberliegenden ersten Stutzen (16) der erste Innenkonus (5) vorhanden sind, - wobei sich der erste und der zweite Innenkonus (5, 15) entlang der axialen Richtung (A) aufeinander zu gerichtet verjüngen, - wobei an den zweiten Innenkonus (15) ein Kegelstück (17) des Kupplungselements (11) der Rolle (4) mit einem zweiten Außenkonus (18) gedrückt ist, - wobei der erste und der zweite Außenkonus (3, 18) mittels des Befestigungselements (7) entlang der axialen Richtung (A) aneinander gehalten sind.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (4) mit dem Rollenkörper (10) und dem Kupplungselement (11) zweistückig ausgebildet ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem montierten Zustand (19) der Welle-Rolle-Anordnung (1) der erste und/oder der zweite Außenkonus (3, 18) zum axialen Fixieren aneinander derart mittels des Befestigungselements (7) verspannt und in den jeweiligen ersten bzw. zweiten Innenkonus (5, 15) der Rolle (4) eingepresst sind, dass ein senkrecht zur axialen Richtung (A) gemessener Stutzenaußendurchmesser (20) des ersten und/oder des zweiten Stutzens (16, 12) gegenüber einem unverspannten Zustand (21) vergrößert ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass - der Stutzenaußendurchmesser (20) des zweiten Stutzens (12) des Kupplungselements (11) in dem unverspannten Zustand (21) in der Art einer Spiel- oder Übergangspassung in der Aufnahme (14) der Rolle (4) aufgenommen ist, - der Stutzenaußendurchmesser (20) des zweiten Stutzens (12) des Kupplungselements (11) der Rolle (4) in dem montierten Zustand (19) gegenüber dem unverspannten Zustand (21) derart vergrößert ist, dass der zweite Stutzen (12) in der Art einer Übermaßpassung in der Aufnahme (14) des Rollenkörpers (10) der Rolle (4) aufgenommen ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach einem de Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - die Welle-Rolle-Anordnung (1) ein Lager (22) umfasst, - der erste Stutzen (16) des Kupplungselements (11) der Rolle (4) in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung (23) des Lagers (22) aufgenommen ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - der Stutzenaußendurchmesser (20) des ersten Stutzens (16) des Kupplungselements (11) der Rolle (4) in dem unverspannten Zustand (21) in der Art einer Spiel- oder Übergangspassung in der Ausnehmung (23) des Lagers (22) aufgenommen ist, - der Stutzenaußendurchmesser (20) des ersten Stutzens (16) in dem montierten Zustand (19) gegenüber dem unverspannten Zustand (21) derart vergrößert ist, dass der erste Stutzen (16) des Kupplungselements (11) der Rolle (4) in der Art einer Übermaßpassung in der Ausnehmung (23) des Lagers (22) aufgenommen ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Stutzen (16, 12) entlang der axialen Richtung (A) zumindest einfach, vorzugsweise mehrfach, geschlitzt ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der axialen Richtung (A) betrachtet zwischen dem ersten und dem zweiten Stutzen (12, 16) des Kupplungselements (11) der Rolle (4) ein senkrecht zur axialen Richtung (A) nach außen von dem Kupplungselement (11) abstehender Flansch (24) vorhanden ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die Rolle (4), insbesondere das Kegelstück (17) des Kupplungselements (11), eine Gewindebohrung (25) aufweist, welche auf einer die axiale Richtung (A) festlegenden Rotationsachse (26) der Welle-Rolle-Anordnung (1) verläuft und welche sich auf einem von der Welle (2) abgewandten Konusende (27) des (ersten) Innenkonus (5) an den (ersten) Innenkonus (5) anschließt, - das die Schraube(8) in die Gewindebohrung (25) der Rolle (4), insbesondere des Kegelstücks (17) des Kupplungselements (11) der Rolle (4), eingeschraubt ist.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - in einem Schnitt entlang der axialen Richtung (A) ein Innenmantel (28) des (ersten und/oder zweiten) Innenkonus (5, 15) zwei Innenschenkel (29) bildet, welche einen Innenkegelwinkel (30) des (ersten und/oder zweiten) Innenkonus (5, 15) einschließen und in dem Schnitt entlang der axialen Richtung (A) ein Außenmantel (31) des (ersten und/oder zweiten) Außenkonus (3, 18) zwei Außenschenkel (32) bildet, welche einen Außenkegelwinkel (33) des (ersten und/oder zweiten) Außenkonus (3, 18) einschließen, - wobei der Innenkegelwinkel (30) des (ersten und/oder des zweiten) Innenkonus (5, 15) und der Außenkegelwinkel (33) des an den (ersten und/oder zweiten) Innenkonus (5, 15) gedrückten (ersten und/oder zweiten) Außenkonus (3, 18) entlang der axialen Richtung (A) gleichgerichtet geöffnet sind.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkegelwinkel (30) des (ersten und/oder zweiten) Innenkonus (5, 15) und der Außenkegelwinkel (33) des (ersten und/oder zweiten) Außenkonus (3, 18) und im Wesentlichen gleich groß und spitz sind, sowie vorzugsweise 0,1 bis 35 Grad, besonders bevorzugt 1 bis 5 Grad, höchst vorzugsweise 2,858 Grad, betragen.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass - der (erste und/oder zweite) Außenkonus (3, 18) an dem (ersten und/oder zweiten) Innenkonus (5, 15) derart gedrückt ist, dass zwischen dem Innenmantel (28) des (ersten und/oder zweiten) Innenkonus (5, 15) und dem Außenmantel (31) des (ersten und/oder zweiten) Außenkonus (3, 13) ein flächiger Kontakt besteht.
Welle-Rolle-Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der (erste) Außenkonus (3) der Welle (2) derart mittels einer von dem Befestigungselement (7) erzeugten Haltekraft in der axialen Richtung (A) in dem (ersten) Innenkonus (5) gehalten ist, dass ein Drehmoment von der Welle (2) auf die Rolle (4) oder umgekehrt reibschlüssig übertragbar ist.