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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren Befestigen eines Motors,
insbesondere eines Antriebsmotors, an einem Förderer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Es
ist bekannt, dass Förderer
zum Antrieb Elektromotoren aufweisen. Der Motor wird dabei meist
stirnseitig an einen Anschlussflansch des Rahmengestells des Förderers
als Anschlusselement mittels mehrerer Schrauben befestigt. Die Motorwelle des
Motors tritt stirnseitig aus, verläuft durch eine am Anschlussflansch
zentrisch angeordnete Öffnung und
ist dann mit einer Antriebswelle verbunden. Während des Betriebs des Förderers
treibt der Motor die Antriebswelle an, die wiederum die Rotationsbewegung über ein
Getriebe an die Fördereinrichtung
weiterleitet.
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Zur
Demontage z.B. eines defekten Motors wird dieser elektrisch abgeklemmt
und von der Antriebswelle getrennt. Anschließend werden die Schrauben,
die den Motor mit dem Anschlussflansch verbinden, gelöst. Zur
Montage eines neuen Motors werden diese Arbeitsschritte in umgekehrter
Reihenfolge durchgeführt.
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Nachteilig
ist dabei das zeitaufwändige
Lösen und
Befestigen des Motors, was mit einer Ausfallzeit des Förderers
verbunden ist.
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Weiter
sind aus der
DE 20
120 157 U1 Bajonettverschlüsse zur Herstellung einer zugfesten
Verriegelung zweier sich überlappender
Rohrstücke
bekannt. Das innenliegende Rohr weist dazu an seinem Außenumfang
verteilt tangential verlaufende Nasen auf, das außenliegende
Rohr an seinem Innenumfang korrespondierende Ausnehmungen. Zum Verbinden
der beiden Rohrstücke
werden die Rohre axial ineinander gesteckt und verdreht, wobei der
Drehwinkel dem Umfangsbogen der Nasen entspricht.
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Insbesondere
ist aus der
DE 41 02
658 A1 ein Back- und Bratofen mit einer Mikrowelleneinrichtung
bekannt, die einen außerhalb
der Heizkammer angeordneten Motor zum Antrieb einer Antriebswelle eines
Drehreflektors aufweist, die aus einem reflektorseitigen und einem
motorseitigen Antriebswellenteil besteht. Die beiden Antriebswellenteile
sind durch eine Rast- bzw.
Schnappverbindung nach Art eines Bajonettverschlusses lösbar miteinander
verbunden. Dazu sind Verbindungselemente vorgesehen, von denen eines
im Stirnseitenbereich des Motors und das andere am Antriebswellenteil
des Drehreflektors befestigt ist. Eines der Verbindungselemente
ist mit einer Durchgangsöffnung
versehen, wobei die Motorwelle durch die Durchgangsöffnung hindurchverläuft. Durch
Verdrehen werden die Verbindungselemente miteinander verbundenen
und durch Verrasten gegen Lösen
gesichert.
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Der
Nachteil dieser bekannten Verbindung ist es, dass diese – beim Antrieb
eines Drehreflektors völlig
ausreichend – nur
relativ kleine Drehmomente übertragen
kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine lösbare Verbindung nach Art eines
Bajonettverschlusses zu schaffen, mit der auch große Drehmomente übertragbar
sind.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Lösung
sieht vor, dass das vorsprungartige Bajonettelement einen axial
bzw. parallel zur Motorwelle bzw. koaxial zur Rotationsachse verlaufenden
Schaft mit einem an seinem freien Ende angeordneten Schaftkopf aufweist,
der sich quer zum Schaft über
den Schaft hinaus erstreckt, dass die auf Seiten des Schafts liegende
ebene Unterseite des Schaftkopfs in Verdrehrichtung und/oder Verschieberichtung
geneigt ausgebildet ist, dass die dem Schaftkopf jedes eingesetzten
Bajonettelementes zugewandte Seite des gegenüberliegenden Verbindungselements
derart entsprechend geneigt ist, dass sich die Verbindungselemente
axial aufeinander zu bewegen, während
diese gegeneinander in ihre Endstellung verdreht und/oder verschoben
werden und dass jedes Verbindungselement an seinem Außenumfang ein
flanschartiges Anlageelement aufweist, die in der Endstellung der
miteinander verbundenen Verbindungselemente aneinander anliegen
oder beabstandet einander gegenüberliegen
und mittels eines Sicherungsmittels gegen Verdrehen und/oder Verschieben
gesichert sind. Dadurch ergibt sich eine schnelle Montage des Motors
bei hohem zu übertragendem
Drehmoment aufgrund der bewirkten innigen vorgespannten Reibschluss-Formschluss-Verbindung.
Der Bajonettverschluss umfasst zwei miteinander korrespondierende
Verbindungsmittel, wobei das eine mit der Stirnseite des Motors
und das andere am Anschlusselement des Förderers bereits vorab montierbar
ist. Zur Montage des Motors wird dieser lediglich in Axialrichtung
zum Anschlusselement hin bewegt und dann in Umfangsrichtung gedreht.
Das Zwischenschalten des Bajonettverschlusses zwischen dem Anlageelement
und dem Motor erlaubt also mit nur einem einzigen Drehgriff dessen Befestigung
am Förderer,
so dass sich die Montage- und Demontagezeiten deutlich senken lassen.
Dabei wird der Motor gegenüber
dem Anschlusselement und die Motorwelle gegenüber der Antriebswelle jeweils
zentrisch ausgerichtet, da die Verbindungselemente die Lage des
Motors gegenüber
des Anschlusselements vorgeben. Das Zusammenführen der beiden Verbindungselemente
vereinfacht sich, da jedes einsteckbare Bajonettelement derart ausgeführt ist, dass
beim Verdrehen und/oder Verschieben des Verbindungselements in seine
Endstellung sich die beiden Verbindungselemente axial aufeinander
zu bewegen. Das anfangs vorhandene Spiel in der Aufnahmestellung
ermöglicht
ein leichtes Verdrehen und/oder Verschieben der beiden Verbindungselemente
auch dann, wenn beide Verbindungselemente anfangs geringfügig schräg aneinander
anliegen. Der dabei zwischen den beiden Verbindungselementen vorhandene
Spalt wird während
des Verdrehens und/oder des Verschiebens verringert und geschlossen.
Da die auf Seiten des Schafts liegende ebene Unterseite des Schaftkopfs
in Verdrehrichtung und/oder Verschieberichtung geneigt ausgebildet
ist, ist für
die Aufnahmestellung ein Anfangsspiel gegeben, welches sich während des
Verdrehens und/oder Verschiebens der Verbindungselemente verkleinert. Ein
Spiel zwischen Bajonettelement und Aufnahmeöffnung kann vorhanden sein
und wird während
des Verdrehens und/oder Verschiebens in die jeweilige Endstellung
reduziert, da die dem Schaftkopf jedes eingesetzten Bajonettelements
zugewandte Seite des gegenüberliegenden
Verbindungselements derart geneigt ist, dass sich die Verbindungselemente axial
aufeinander zu bewegen. Da jedes Verbindungselement an seinem Außenumfang
ein flanschartiges Anlageelement aufweist, die in der Endstellung
der miteinander verbundenen Verbindungselemente aneinander anliegen
oder beabstandet einander gegenüberliegen
und mittels eines Sicherungsmittels gegen Verdrehen und/oder Verschieben gesichert
sind, wird eine Relativbewegung des Motors gegenüber dem Anlageelement und somit
ein Verkanten des Motors gegenüber
dem Anlageelement und somit ein Verkanten der Motorwelle gegenüber der
Antriebswelle des Getriebes auf einfache Weise verhindert.
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Ein
einfacher Bajonettverschluss ist gegeben, wenn eines der Verbindungselemente
auf seiner dem gegenüberliegenden
Verbindungselement zugewandten Seite Bajonettelemente und das gegenüberliegende
Verbindungselement jeweils ein Bajonettelement aufnehmende Aufnahmeöffnungen
aufweist, wobei in einer Aufnahmestellung die beiden aneinanderliegenden
Verbindungselemente nach Verdrehen und/oder Verschieben eines Verbindungselements
in eine Endstellung miteinander verbunden sind, in der jedes Bajonettelement
das gegenüberliegende
Verbindungselement hintergreift.
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Die
analoge Wirkung ist vorhanden, wenn der Schaft konisch und die Aufnahmeöffnungen
korrespondierend dazu ausgeführt
sind.
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Der
Motor kann mechanisch ohne Werkzeug verdrehsicher und zuverlässig am
Förderer
befestigt werden, wenn das Sicherungsmittel eine Schraubverbindung
mit einer Flügelschraube
ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beschreiben. Es
zeigen:
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1 Explosionsdarstellung
mit einem Motor, zwei Verbindungselementen und einem Anschlusselement,
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2 Verbindungselement mit
Bajonettelementen gemäß 1,
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3 Verbindungselement mit
Aufnahmeöffnungen
gemäß 1,
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4 am Motor angeordnete miteinander verbundene
Verbindungselemente gemäß 1,
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5 Schnitt gemäß Schnittlinie
IV-IV in 4,
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6 Sektorförmiger Ausschnitt
eines Verbindungselements mit einer Aufnahmeöffnung.
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1 zeigt in einer Explosionsdarstellung
einen Motor 1, zwei den Bajonettverschluss realisierende
scheibenförmige
Verbindungselemente 2, 3 und ein Anschlusselement 4 eines
Förderers,
das z.B. an einem Gestellrahmen des Förderers (beide nicht dargestellt)
befestigbar ist (vom Gestellrahmen des Förderers ist schematisch nur
das Anschlusselement 4 gezeigt). Mit dem Bezugszeichen 5 ist
die Rotationsachse der Motorwelle 6 bezeichnet, die an
der Stirnseite 13 des Motors 1 austritt.
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Mittels
durch Bohrungen 12 verlaufende Schrauben ist das Verbindungselement 2 an
der Stirnseite 13 des Motors vormontierbar, wobei die Motorwelle 5 durch
die Durchgangsöffnung 11 hindurchragt.
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Weiter
ist das Verbindungselement 3 durch dessen Bohrungen 12 verlaufende
Schrauben am Anschlusselement 4 des Förderers vormontierbar.
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2 zeigt das Verbindungselement 2 mit vier
koaxial zur Rotationsachse 5 (s. 1) im gleichen Winkelabstand angeordneten
Bajonettelementen 7 in vergrößerter Darstellung. Jedes Bajonettelement 7 ist
von der Rotationsachse 5 im gleichen radialen Abstand R
entfernt und umfasst einen zylindrischen Schaft 14, an
dessen freiem Ende ein zylindrischer Schaftkopf 15 angeordnet
ist. Dieser hat einen Durchmesser E, der größer ist als der des Schafts 14.
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Zwischen
den Bajonettelementen 7 befinden sich die vier koaxial
im gleichen Winkelabstand angeordnete Bohrungen 12. Am
Außenumfang
ragt ein Flansch 9 mit einer Anlagefläche 21 und einer schlitzförmigen Ausnehmung 9a radial
hervor, der auf der der Anlagefläche 21 abgewandten
Seite mittels Stege 10 beidseitig am Außenumfang abgestützt ist
(s. hierzu auch die analogen Stege 10 in 3).
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3 zeigt das Verbindungselement 3 gemäß 1 in perspektivischer vergrößerter Darstellung,
wobei die dem Verbindungselement 2 abgewandte Seite gezeigt
ist. Das Verbindungselement 3 ist mit einer zentrischen Durchgangsöffnung 11 und vier
koaxial angeordneten Bohrungen 12 versehen. Ferner ist
am Außenumfang
ebenfalls ein sich radial erstreckender Flansch 9 mit einer
Anlagefläche 22 angeordnet,
der analog zum Flansch 9 des Verbindungselements 2 ausgebildet,
d.h. durch Stege 10 abgestützt ist. Gleichfalls ist der
Flansch 9 mit einer Ausnehmung 9a versehen.
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Weiter
sind vier als Langlöcher
ausgebildete, zwischen den Bohrungen 12 angeordnete identisch geformte
Aufnahmeöffnungen 8 vorgesehen.
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Koaxial
und mit dem gleichen radialen Abstand R wie die Bajonettelemente 7 am
Verbindungselement 2 sind die vier zugehörigen Aufnahmeöffnungen 8 an
dem Verbindungselement 3 angeordnet. Die um die Rotationsachse 5 mit
dem radialen Abstand R gekrümmten
Aufnahmeöffnungen 8 des
Verbindungselements 3 weisen an einem Ende eine kreisförmige Einstecköffnung 17 mit
einem Durchmesser e (s. 5)
auf. Alle Aufnahmeöffnungen 8 weisen
dabei ihre Einstecköffnungen 17 in
Umfangsrichtung gesehen jeweils vorn auf. An der Einstecköffnung 17 der
Aufnahmeöffnung 8 grenzt
ein Hintergreifbereich 18 an, der sich von dort in Umfangsrichtung
längs der
Aufnahmeöffnung 8 zum
anderem Ende hin erstreckt, mit einer über den gesamten Verlauf gleichbleibenden
Breite, die dem Durchmesser e entspricht. Im Hintergreifbereich 18 entlang
der Innenseite 20 der langlochförmigen Aufnahmeöffnung 8 verläuft beidseitig
ein radialer Steg 16 mit einer Seitenwand 19 als
Hinterschneidung, der die langlochförmige Öffnung derart verkleinert,
dass diese die Breite b aufweist.
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Zum
Montieren des Motors 1 am Förderer werden die jeweils vormontierten
Verbindungselemente 2, 3 in eine Lage gebracht,
in der die Bajonettelemente 7 den Einstecköffnungen 17 der
Aufnahmeöffnung 8 gegenüberliegen.
Anschließend
wird der Motor 1 axial in Richtung des Verbindungselements 3 bewegt,
bis die beiden Verbindungselemente 2, 3 in ihrer
Aufnahmestellung aneinander anliegen und die Bajonettelemente 7 in
die Einstecköffnungen 17 hineinragen.
Durch Verdrehen des Motors 1 im Uhrzeigersinn bis in eine
Endstellung hintergreifen die Schaftköpfe 15 die Stege 16 der
Aufnahmeöffnungen 8,
so dass der Motor 1 am Förderer befestigt ist. Dabei
liegen die beiden Flansche 9 mit ihren Anlagenflächen einander
gegenüber,
so dass diese mittels einer Flügelschraube
als Sicherungselement, die in die Ausnehmungen 9a eingelegt
wird, miteinander verbunden werden können. Dies sichert die beiden Verbindungselemente 2, 3 und
folglich den Motor 1 am Förderer gegen ein Verdrehen
und Lösen.
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Die
Demontage des Motors 1 erfolgt entsprechend in umgekehrten
Reihenfolge.
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4 zeigt die am Motor 1 montierten
Elemente aus 1 in ihrer
Endstellung, jedoch ohne das Sicherungselement. Die am Außenumfang
der Verbindungselemente 2, 3 angeordneten Flansche 9 liegen
dabei einander gegenüber.
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5 zeigt einen Schnitt gemäß der Schnittlinie
IV-IV in 4. Das Verbindungselement 2 ist
an den Motor 1 und das Verbindungselement 3 an
das Anschlusselement 4 geschraubt. Die beiden Verbindungselemente 2, 3 sind
in ihrer Endstellung verdrehfest miteinander verbundenen. Das Bajonettelement 7 hintergreift
mit seinem Schaftkopf 15 den Steg 16 der Aufnahmeöffnung 8 des
Verbindungselements 3, so dass die beiden Verbindungselemente 2, 3 miteinander
verhakt sind. Die Seitenwand 19 des Stegs 16 dient
dabei als Anlagefläche
für die
Schaftseite des Schaftkopfs 15.
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Die
Wandstärke
W des Verbindungselements 3 in Axialrichtung der Motorwelle 6 ist
gleich oder größer als
die Länge
L des Bajonettelementes.
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6 zeigt in perspektivischer
Darstellung einen sektorförmigen
Ausschnitt des Verbindungselements 3 mit der Aufnahmeöffnung 8 in
einer weiteren Ausgestaltung. Die Aufnahmeöffnung 8 ist hierbei langlochförmig und
mit dem Radius R gekrümmt
ausgebildet und weist an ihrem linken Ende die kreisförmige Einstecköffnung 17 auf.
Der Durchmesser e der Einstecköffnung 17 entspricht
dabei im wesentlichen dem Durchmesser E des Schaftkopfs 15,
so dass das Bajonettelement 7 dort einsteckbar ist.
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An
der Einstecköffnung 17 der
Aufnahmeöffnung 8 schließt sich
der Hintergreifbereich 18 an und erstreckt sich über die
restliche Länge
der Aufnahmeöffnung 8.
Im gesamten Hintergreifbereich 18 verläuft beidseitig der Steg 16,
der eine verbleibende Öffnung mit
einer zum Durchmesser des Schafts 14 korrespondierende
Breite b aufweist (s. auch 5).
Die Wandstärke
d1 des Steges 16 auf Seiten der
Einstecköffnung 17 ist
so gewählt,
dass der vorsprungartige Schaftkopf 15 des Bajonettelements 7 den
Steg 16 mit Spiel hintergreift, d.h. die Wandstärke d1 des Stegs 16 ist kleiner als die
Schaftlänge
D des Bajonettelements 7. Die Wandstärke d2 des
Stegs 16 am gegenüberliegenden
Ende der Aufnahmeöffnung 8 entspricht
dagegen genau der Länge
D des Schafts 14. Dies ist ein sich in Verdrehrichtung verbreiternder Steg 16,
so dass während
des Verdrehens des Verbindungselements 2 im Uhrzeigersinn
(oder der beiden Verbindungselemente 2, 3 gegeneinander)
in die Endstellung die beiden Verbindungselemente 2, 3 axial
zusammen gezogen werden. Ein in der Aufnahmestellung zwischen den
beiden Verbindungselementen 2, 3 befindlicher
Spalt wird somit beim Drehen in der Endstellung geschlossen.
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- 1
- Motor
- 2
- Verbindungselement
- 3
- Verbindungselement
- 4
- Anschlusselement
- 5
- Rotationsachse
- 6
- Motorwelle
- 7
- Bajonettelement
- 8
- Aufnahmeöffnung
- 9
- Flansch
- 9a
- Ausnehmungen
- 10
- Steg
- 11
- Durchgangsöffnung
- 12
- Bohrung
- 13
- Stirnseite
des Motors 1
- 14
- Schaft
- 15
- Schaftkopf
- 16
- Steg
- 17
- Einstecköffnung
- 18
- Hintergreifbereich
- 19
- Seitenwand
- 20
- Innenseite
- 21,
22
- Anlagefläche
- d1
- Wandstärke der
Hinterschneidung
- d2
- Wandstärke der
Hinterschneidung
- E
- Durchmesser
des Schaftkopfs
- e
- Durchmesser
der Einstecköffnung
- R
- Mittlerer
Radius
- W
- Wanddicke
des Verbindungselements 3