DE19816543A1 - Motorantrieb mit Antriebswelle und korrespondierende Kupplungsschale - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Motorantrieb mit Antriebswelle für die mechanische Verbindung mit einem Stufenschalterkopf eines Stufenschalters, wobei eine Verbindungswelle dazwischengefügt ist. Die Antriebswelle weist erfindungsgemäß einen besonders gestalteten Kopf auf, der sowohl mittels einer geeigneten Kupplungsschalte als auch einer geeigneten Wellenkupplung mit der Verbindungswelle verbunden werden kann. Damit ist ohne konstruktive Veränderung sowohl eine fluchtende als auch eine nicht fluchtende Verbindung realisierbar. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin eine korrespondierende Kupplungsschale für einen solchen besonders gestalteten Kopf, bei der in der Innenkontur, die gegen die miteinander zu verbindenden Wellenenden gedrückt wird, Dämpfungseinsätze vorgesehen sind, die zum Toleranzausgleich bzw. zur Geräuschdämpfung dienen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Motorantrieb mit einer Abtriebswelle, die zur Betätigung eines Stufenschalters mit einer Antriebswelle eines Stufenschalterkopfes des Stufenschalters mechanisch über mindestens eine Verbindungswelle in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine korrespondierende Kupplungsschale zur Verbindung einer solchen Abtriebswelle mit einer weiteren, mit dem Stufenschalterkopf in Verbindung stehenden, Verbindungswelle, die die Drehbewegung überträgt.

Ein solcher Motorantrieb mit einer Abtriebswelle ist aus der Firmenschrift "Motorantrieb MA 7 - Betriebsanweisung" , Impressum BA 40/85de, Ausgabe 06/87, der Anmelderin bereits bekannt.

Eine solche korrespondierende Kupplungsschale als auch eine erwähnte Verbindungswelle - dort als Antriebswelle bezeichnet - sind aus der Firmendruckschrift BA 42/02 de, Veröffentlichungsdatum 12/1995, der Anmelderin bereits bekannt.

Üblicherweise sind der Motorantrieb einerseits und der von diesem Motorantrieb betätigte Stufenschalter andererseits räumlich getrennt angeordnet. Der Stufenschalter selbst ist, bis auf den oben herausragenden Stufenschalterkopf, in den Transformatorkessel versenkt, während der Motorantrieb außerhalb des Transformators, in der Regel an dessen Außenwand, angeordnet ist. Die Verbindung der Wellen erfolgt durch einen Wellenzug, der aus mindestens einer der bereits erwähnten Verbindungswellen besteht.

Bei der Ausführung der mechanischen Verbindung zwischen dem eingangs erwähnten Motorantrieb und dem von diesem zu betätigenden Stufenschalter ergeben sich in der Praxis zwei mögliche unterschiedliche. Ausgangssituationen.

Im ersten Fall fluchten die Abtriebswelle des Motorantriebes und die zur Antriebswelle des Stufenschalters führende Verbindungswelle; in einem solchen Fall einer fluchtenden Verbindung durch die Verbindungswelle wird als Verbindungselement eine starre Kupplungsschale am Ende der Abtriebswelle des Motorantriebes vorgesehen. Für einen solchen Fall ist das Ende der bekannten Abtriebswelle so ausgebildet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Die Abtriebswelle 1 weist dabei einen ballig oder kugelig gestalteten Kopf 13 auf, der mit einer Bohrung 14 versehen ist, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten Verbindungsbolzens, der die formschlüssige, verdrehsichere Verbindung herstellt, vorgesehen ist. Zusätzlich ist ein Einstich 11 zur Aufnahme eines O-Dichtringes 12 vorgesehen. Dieser O-Dichtring 12 dient insbesondere zur Geräuschdämpfung der mit einem gewissen Spiel zu montierenden nicht dargestellten Kupplungsschale.

Im zweiten Fall besteht zwischen der zu verbindenden Abtriebswelle des Motorantrieb es einerseits und der zum Stufenschalter führenden Verbindungswelle andererseits ein Versatz, der bei der Montage der Verbindungswelle ausgeglichen werden muß. Dies geschieht üblicherweise dadurch, daß die Verbindung der Antriebswelle des Motorantriebes mit der Verbindungswelle durch ein Wellengelenk erfolgt, das eine gewisse Auslenkung der beiden zu verbindenden Wellen relativ zueinander ermöglicht.

Mit anderen Worten: Abtriebswelle und Verbindungswelle fluchten in einem solchen Fall nicht, vielmehr steht die Verbindungswelle in einem gewissen Winkel zur mit ihr zu verbindenden Abtriebswelle des Motorantriebes.

Für die Verbindung mit solchen Wellengelenken weisen bekannte Abtriebswellen eine andere Gestaltung ihrer Endbereiche auf, dies ist in Fig. 2 dargestellt. Die bekannte Abtriebswelle 2 eines Motorantriebes besitzt hier einen konstanten Querschnitt und ist mit einer Bohrung 21 - wiederum zur Aufnahme des nicht dargestellten Verbindungsbolzens - versehen.

Der beschriebene Stand der Technik hat insgesamt mehrere Nachteile.

Zum einen ist generell die Vielfalt von Abtriebswellen und damit unterschiedlichen Ausführungen von Motorantrieben nicht vorteilhaft; stellt sich beispielsweise erst bei der Montage heraus, daß die zu verbindenden Wellen einen Versatz aufweisen, muß eine anders gestaltete Abtriebswelle verwendet werden, der jeweilige Motorantrieb kann so nicht eingebaut oder muß aufwendig umgebaut werden.

Zum anderen ist auch die Anordnung des O-Dichtringes in einem Einstich auf der Abtriebswelle ungünstig. Es besteht die Gefahr, daß dieser O-Dichtring schlichtweg vergessen wird, auf den vormontierten Abtriebswellen verlorengeht oder aber auch bei der Montage aus dem Einstich herausgedrückt wird und verrutscht oder beschädigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und einen Motorantrieb mit einer Abtriebswelle anzugeben, die sowohl für Kupplungsschalen als auch für Wellengelenke als Verbindungsmittel gleichermaßen geeignet ist. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine geeignete korrespondierende Kupplungsschale anzugeben, derart, daß die montierte Baugruppe zur Übertragung der Drehbewegung, bestehend aus Abtriebswelle und Kupplungsschale, gemeinsam die erforderlichen elastischen Dämpfungsmittel aufweist, ohne daß die bisherige Anordnung des O-Dichtringes erforderlich ist.

Diese Aufgaben werden gelöst durch einen erfindungsgemäßen Motorantrieb mit einer Abtriebswelle mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches einerseits und durch eine erfindungsgemäße korrespondierende Kupplungsschale mit den Merkmalen des nebengeordneten dritten Patentanspruches andererseits.

Die Unteransprüche betreffen jeweils besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Besonders vorteilhaft am erfindungsgemäßen Motorantrieb mit Abtriebswelle ist, daß diese sowohl für die Verbindung mit einer Kupplungsschale als auch mit einem Wellengelenk geeignet ist; d. h., es muß nur noch eine einzige Ausführung einer solchen Abtriebswelle hergestellt, vorgehalten und montiert werden. Daraus ergeben sich Vorteile für Fertigung, Logistik, Montage und Service der Motorantriebe.

Dabei lag u. a. die erfinderische Idee zugrunde, das dämpfende Element konstruktiv zu verändern und gleichzeitig nicht mehr an der Abtriebswelle, sondern in der korrespondierenden Kupplungsschale unterzubringen.

Durch die besondere Ausgestaltung der Enden der Abtriebswelle mit einem zylindrischen Teil im Bereich des Kopfes ist ohne weiteres auch die Montage eines Wellengelenkes möglich. Der zylindrische Teil korrespondiert mit einem entsprechenden Innendurchmesser des Wellengelenkes, wodurch in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen weiteren, definierten Lagerstelle, die weiter unten noch näher erläutert wird, ein fester Sitz gegeben ist.

Es kann also nach der Erfindung erst vor Ort entschieden werden, welche Verbindungsmittel an der Abtriebswelle angeordnet werden müssen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Dämpfungsmittel im Inneren der korrespondierenden Kupplungsschale sind zudem diese Dämpfungsmittel vor Beschädigung oder Verlust geschützt; sie können nicht ohne weiteres verlorengehen oder bei der Montage verrutschen.

Die Erfindung soll nachstehen anhand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 und Fig. 2 bereits erläuterte bekannte Abtriebswellen von Motorantrieben nach dem Stand der Technik,

Fig. 3 ein Ende einer erfindungsgemäßen Abtriebswelle eines Motorantriebes,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße korrespondierende Kupplungsschale von oben,

Fig. 5 diese Kupplungsschale in schematischer Schnittdarstellung,

Fig. 6 und Fig. 7 eine geeignete Wellenkupplung in zwei, um 90 Grad versetzten Darstellungen.

Die in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Abtriebswelle 3 weist an jedem Ende einen ballig oder kugelig ausgeformten Kopf 31 auf. Innerhalb dieses Kopfes 31 ist ein Bereich 32 mit einer zylindrischen Außenkontur vorgesehen. Durch den Kopf 31 erstreckt sich eine Bohrung 33, die, wie bereits beschrieben, einen nicht dargestellten Verbindungsbolzen aufnehmen kann.

Der übrige Bereich 34 der Abtriebswelle 3 weist einen Durchmesser auf, der in etwa dem Durchmesser des Bereiches 32 mit einer zylindrischen Außenkontur entspricht bzw. etwas größer ist.

Zwischen dem Kopf 31 und dem übrigen Bereich 34 der Welle 3 ist eine Freilegung 35 mit einem reduzierten Durchmesser in Form einer Einschnürung vorgesehen, die an einer Kante 36 in den übrigen Bereich 34 der Welle übergeht. Diese Freilegung 35 kann z. B. als Außenkontur einen Radius aufweisen; es sind auch, bearbeitungsabhängig, andere Konturen denkbar. Wichtig ist nur, daß durch die jeweilige Kontur eine gewisse Verringerung des Wellendurchmessers in diesem Bereich erreicht und außerdem die erwähnte Kante 36 erzielt wird.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte erfindungsgemäße korrespondierende Kupplungsschale 4 besteht aus zwei Halbschalen 4A und 4B. Beide Halbschalen 4A, 4B weisen eine kreisförmige Innenkontur 41A, 41B auf, in die der Kopf der Abtriebswelle und das Ende der jeweiligen Verbindungswelle eingespannt werden können. Jede Halbschale 4A, 4B weist seitliche Flansche auf, die auf der einen Seite jeweils eine Bohrung 42A, 42B und auf der anderen Seite ein Innengewinde 43A, 43B besitzen. Durch Schrauben 44A, 44B können die beiden Halbschalen zusammengedrückt und damit die darin befindlichen Wellenenden fixiert werden. Zweckmäßigerweise sind unter den Köpfen der Schrauben 44A, 44B noch Sperrkantscheiben 45A, 45B angeordnet.

Die Schraubensicherung kann weiterhin auf besonders vorteilhafte Weise auch durch eine Tuflok- Beschichtung erfolgen.

Die Innenkonturen 41A, 41B weisen Aussparungen 46A, 46B auf, in die elastische Dämpfungseinsätze 47A, 47B eingelegt sind. Diese Dämpfungseinsätze sind dabei derart dimensioniert, daß sie im normalen Zustand aus der Innenkontur 41A, 41B in die lichte Weite ragen. Auf besonders einfache Weise sind beispielsweise die Aussparungen 46A, 46B als Sackbohrungen ausgebildet, in die in der Größe angepaßte elastische Stöpsel eingedrückt werden. Es ist aber etwa auch möglich, diese Aussparungen in Form einer Nut vorzusehen, an die die elastischen Dämpfungseinsätze dann in der Form angepaßt sind. Besonders vorteilhaft ist es, diese Dämpfungseinsätze gleichmäßig über die gesamte Fläche der Innenkontur verteilt vorzusehen. Bei der Montage werden die entsprechenden zu verbindenden Wellenenden durch Anziehen der Schrauben 44A, 44B zwischen den beiden Halbschalen 4A, 4B verklemmt bzw. verspannt; die Dämpfungseinsätze 47 übernehmen dabei den Toleranzausgleich und verhindern ein Klappern und eine Geräuschentwicklung.

Die formschlüssige, verdrehsichere Verbindung erfolgt dann durch den bereits weiter oben beschriebenen Querbolzen, der in der Kupplungsschale in einer Aussparung 48A, 48B jeder Halbschale räumlich festgelegt ist.

Das in den Fig. 6 und 7 ebenfalls korrespondierende Wellengelenk 5 besteht aus zwei Teilen 53, 55, die mittels zweier um 90 Grad versetzt angeordneter Drehpunkte 52, 59 auf an sich bekannte Weise in Verbindung stehen. In jedem Teil 53, 55 befindet sich jeweils eine Bohrung 51A, 51B zur Aufnahme eines, nicht dargestellten, Verbindungsbolzens, der wiederum jeweils die kraftschlüssige, verdrehsichere Verbindung zu den jeweiligen Wellen - der Abtriebswelle des Motorantriebes einerseits und der Verbindungswelle andererseits - herstellt.

Auf der Seite, an der die Abtriebswelle am Wellengelenk befestigt werden soll, weist dessen Teil 55 eine Aufnahmeführung mit einem abgestuften Innendurchmesser, der im äußeren Bereich 56 etwas größer ist als im inneren Bereich 58, auf. Geteilt werden diese Bereiche durch die Stufe 57. Die Durchmesser sind derart dimensioniert, daß beim Einführen der Abtriebswelle eine spielarme Passung entsteht. Dabei korrespondiert der in Fig. 3 dargestellte zylindrische Bereich 32 des Kopfes 31 der Abtriebswelle 3 mit dem inneren Bereich 58 der Aufnahmeführung.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Abtriebswelle 3 ergeben sich zwei definierte spielarme Passungen und damit definierte Führungsbereiche beim Verbinden mit der Wellenkupplung.

Zum einen korrespondiert der Bereich 32 mit der zylindrischen Außenkontur der Abtriebswelle 3 mit dem inneren Bereich 58 des Wellengelenkes mit einem entsprechenden Innendurchmesser und bildet eine erste Führung, zum anderen korrespondieren die Kante 36 und der übrige Bereich 34 der Abtriebswelle 3 mit dem äußeren Bereich 56 des Wellengelenkes mit einem entsprechenden weiteren Innendurchmesser und bilden eine zweite Führung.

Durch die Freilegung 35 an der Abtriebswelle 3 ist eine seitliche Auslenkung des Wellengelenkes ohne weiteres möglich.

Das Wellengelenk 5 weist analog eine weitere Aufnahmeführung 54 zur Aufnahme einer Verbindungswelle auf der anderen Seite auf.

Claims (4)

1. Motorantrieb mit Abtriebswelle, die zur Betätigung eines Stufenschalters mit einer Antriebswelle eines Stufenschalterkopfes des Stufenschalters mechanisch über mindestens eine Verbindungswelle in Verbindung steht, wobei die Abtriebswelle an ihrem freien Ende einen ballig oder kugelig ausgebildeten Kopf aufweist, der von einer Querbohrung zur Aufnahme eines Verbindungsbolzens durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (31) in einem bestimmten, sich in Längsachse der Antriebswelle (3) erstreckenden, Bereich (32) eine zylindrische Außenkontur aufweist, derart, daß der Bereich (32) der zylindrischen Außenkontur sowohl in einer korrespondierenden Kupplungsschale (4) als auch einer korrespondierenden Wellenkupplung (5) arretierbar ist, daß zwischen dem Kopf (31) und einem übrigen Bereich (34) der Abtriebswelle (3) eine Freilegung (35) vorgesehen ist, und daß der Bereich der Freilegung (35) an einer Kante (36) in den übrigen Bereich (34) übergeht.

2. Motorantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilegung (35) einen Radius als Außenkontur aufweist.

3. Korrespondierende Kupplungsschale für die Verbindung einer Abtriebswelle eines Motorantriebes mit einer Verbindungswelle, wobei die Kupplungsschale aus zwei Halbschalen besteht, wobei beide Halbschalen eine kreisförmige Innenkontur aufweisen, in die ein Kopf der Abtriebswelle und das Ende der Verbindungswelle einspannbar sind und wobei jede Halbschale seitliche Flansche zum Zusammendrücken der Kupplungsschale und damit Fixieren der darin befindlichen Wellenenden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkonturen (41A, 41B) Aussparungen (46A, 46B) aufweisen, in die elastische Dämpfungseinsätze (47A, 47B) eingelegt sind, derart, daß sie im normalen Zustand aus der Innenkontur (41A, 41B) in die lichte Weite ragen.

4. Korrespondierende Kupplungsschale nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (46A, 46B) als Sackbohrungen ausgebildet sind, in die in der Größe angepaßte elastische Stöpsel als Dämpfungseinsätze (47A, 47B) eindrückbar sind.