DE2501513A1

DE2501513A1 - Vorrichtung zur loesbaren verbindung des arbeitskopfs einer laborzentrifuge mit der abtriebswelle des antriebsmotors

Info

Publication number: DE2501513A1
Application number: DE19752501513
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: CHRIST JUN MARTIN
Current assignee: CHRIST JUN MARTIN
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1976-07-22

Description

Vorrichtung zur lösbaren Verbindung des Arbeitskopfs einer LaborzezatrifuOe mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur lösbaren Verbindung des umlaufend angetriebenen Arbeitskopfes einer Laborzentrifuge mit der Abtriebswelle des zugehörigen Antriebsmotors, bei der das Antriebswellenende über eine Stirnschraube in einer zentralen Bohrung im Arbeitskopf verspannt ist.
Bei Laborzentrifugen ist es erforderlich, den die einzelnen zu bearbeitenden Behältnisse erfassenden umlaufenden Arbeitskopf in möglichst einfacher, jedoch sicherer Weise mit der Abtriebswelle des zuge hörigen Antriebsmotors lösbar zu verbinden.
Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs angegebenen Ärt ist das Äntriebswellenende mit einem sich zur Stirnfläche hin verjüngenden Konus versehen, und es enthält die zentrale Bohrung des Arbeitskopfes einen entsprechenden Innenkonus.
Über die sich an der gegenüberliegenden Wandung des Arbeitskopfes abstützende Stirnschraube werden die beiden Konen gegeneinander gezogen. Antriebswelle und Arbeitskopi bestehen in aller Regel aus unterschiedlichen Werkstoffen. Es hat sich nun gezeigte daß bei der geschilderten bekannten Vorrichtung durch die verschiedenen 8ilerkstoffe von Antriebswelle und Arbeitskopf Korrosionen auftreten, die zu einer derartig festen Verbindung zwischen dem Arbeitskopf und dem Abtriebswellenende nach Art eines Festfressens führen, daß ein Lösen der Verbindung immer schwieriger oder gar unmöglich wird, was für den weiteren Betrieb der Laborzentrifuge höchst nachteilig is-t oder gar den weiteren Betrieb verhindert.
Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen die zylindrische Abtriebswelle mit Paßfeder und stirnseitigem Befestigungsgewinde versehen wird. Ferner sind konische und zylindrische Abtriebswellen mit quer zur Achse verlaufenden Nocken oder Nitnehmerstiften versehen. Diese lösbaren Verbindungen sind jedoch verhältnismäßig aufwendig und vor allem im schnellen Betrieb nur umständlich zu handhaben und können ferner ebenfalls zu den geschilderten Beeinträchtigungen der Lösbarkeit der Verbindung fQlren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die geschilderten Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden werden und stattdessen auch bei längerem und häufigem Betrieb stets eine sichere und doch leicht lösbare Verbindung erreicht wird, so daß insgesamt die Handhabung dieser lösbaren Verbindung vereinfacht und damit der Betrieb der Laborzentrifuge erleichtert wird. Dies wird nach dns Erfindung dadurch erreicht, daß zur Verspannung zwischen Arbeitskopfbohrung und Abtriebswellenende koaxial zur Abtriebswelle ein federnd aufweitbares Verbindungsglied mit stirnseitigem Spreizinnenkonus vorgesehen ist und in den SpreizinnenIonus ein Spreizkegel eingreift, der über die Stirnschraube zur Aufweitung des Verbindungsglieds unter Befestigung des Arbeitskopfs festziehbar ist. Durch einfaches Festziehen der Stirnschraube und damit Einziehen des Spreizkegels in den Spreizinnenkonus des Verbindungsglieds, also über einen einzigen Schraubvorgang, läßt sich die lösbare Verbindung zwischen Abtriebswelle und Arbeitskopf herstellen, wobei sich das aufweitbare Verbindungsglied fest und sicher in der Arbeitskopfbohrung verspannen läßt. Die Lösbarkeit der Verbindung ist mit großer Sicherheit auch bei längerem Betrieb gewährleistet, da bereits bei einem Lösen des Spreizkegels aus dem Spreizinnenkonus die Aufweitung des Verbindungsglieds aufgehoben wird und sich daher das Verbindungsglied mit dem Abtriebswellenende leicht von der Wandung der Arbeitskopfbohrung abhebt und ebenso leicht mit dem Abtriebswellenende aus der Arbeitskop£-bohrung gelöst werden kann.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zweckmäßig das Abtriebswellenende selbst durch radial gerichtete und in eine koaxiale stirnseitige Bohrung mit stirnseitig sich öffnendem Sprelzinnenlronus mündende Längsschlitze als federnd aufweisbares Verbindungsglied ausgebildet und der Spreizkegel auf der in die Bodenwand der stirnseitigen Bohrung einschraubbaren Stirnschraube gehalten. Durch die Längsschlitze in Verbindung mit der koaxialen stirnseitigen Bohrung und dem Spreizinnenkonus werden an dem Abtriebswellenende selbst federnde Zungen gebildet, die dann beim Festschrauben der Stirnschraube und damit Eindringen des Spreizkegelsin den Spreizinnenkonus federnd gegen die Wandung der hrbeitskopfbohrung angedrückt werden und zur sicheren, aber lösbaren Verbindung zwischen Arbeitskopf und Abtriebswelle führen. Beim Lösen der Stirnschraube und damit des Spreizkegels federn die gebildeten Zungen in die Ausgangslage zurück und geben dadurch die Arbeitskopfbohrung frei, woraufhin die Verbindung leicht gelöst werden kann.
Zweckmäßig ist bei dieser Ausführungsform in weiterer Ausbildung der Erfindung an dem Abtriebswellenende im Anschluß an die Längsschlitze ein sich am Arbeitskopf absttitzender Ringanschlag vorgesehen. Auf diese Weise wird stets eine definierte Lage des Arbeitskopfes am Abtriebswellenende gewährleistet.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist zweckmäßig das Verbindungsglied als eine auf das Abtriebswellenende aufsetzbare Spreizhülse mit stirnseitig sich öffnendem koaxialem Spreizinnenkonus ausgebildet, in den der auf der Stirnschraube gehaltene Spreizkegel aufweitend einziehbar ist. Dieser gesonderte Bauteil in Gestalt der Spreizhülse gestattet in gleicher einfacher Weise wie die erstgenannte Ausführungsform eine einfache Ausbildung und Handhabung der lösbaren Verbindung und weist den zusätzlichen Vorteil auf, daß unter Verwendung unterschiedlicher Spreizhülsen eine Anpassung an verschiedene Durchmesser von Abtriebswellen einerseits oder von Arbeitskopfbohrungen andererseits ermöglicht wird. Zweckmäßig ist bei dieser Ausführungsform wenigstens der zur Anlage in der Arbeitskopfbohrung kommende Abschnitt der Spreizhülse mit radial gerichteten Längsschlitzen versehen, so daß auch hier federnde Zungen zur Verspannung mit der Arbeitskopfbohrung vorgesehen sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine einfache und zugleich für die Handhabung zweckmäßige Gestaltung der Verbindung dadurch erreicht, daß die Spreizhülse einen sich einerseits an einer Ringschulter des Abtriebswellenendes und andererseits am Arbeitskopf abstützenden Ringanschlag aufweist und koaxial durch den Ringanschlag ein mit Innengewinde versehener zapfenförmiger Vorsprung des Abtriebswellenendes hindurchgeführt ist, in den die Stirnschraube einschraubbar ist. Unter sicherer Anlage der Spreizhülse am Abtriebswellenende und am Arbeitskopf kann durch einfaches Einschrauben der Stirnschraube in den zapfenförmigen Vorsprung die Aufweitung der Spreizhülse und damit die Verspannung der Spreizhülse mit dem Abtriebswellenende in der Arbeitskopfbohrung erreicht werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Dabei sind von Arbeitskopf und Abtriebswelle nur diejenigen Abschnitte wiedergegeben, die zur Erläuterung der Erfindung beitragen. Es zeigen Fig. la eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform der lösbaren Verbindung mit aufweitbar gestaltetem Abtriebswellenende, Fig. ib die stirnseitige Draufsicht auf das Abtriebswellenende in Fig. 1a, Fig. 2a eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der lösbaren Verbindung nach der Erfindung mit gesonderter Spreizhülse, und zwar vor dem Einsetzen der Stirnschraube mit dem Spreizkegel, Fig. 2b eine Schnittansicht entsprechend Fig. 2a nach dem Einsetzen und Verspannen des Spreizkegels, also bei hergestellter Verbindung zwischen Arbeitskopf und Abtriebswelle.
In Fig. ia ist mit 1 der zur Verbindung herangezogene Abschnitt des Arbeits- oder Schleuderkopfes einer Laborzentrifuge mit seiner zentralen Bohrung 2 bezeichnet.
Die Abtriebswelle 3 ist an ihrem Ende selbst durch radial gerichtete und in eine koaxiale Stirnseitige Bohrung 4 mit stirnseitig sich öffnendem SpreizinneSxtonus 5 mündende Längsschlitze 6, die zweckmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet sind, zu dem Verbindungsglied zwischen Bohrung 2 und Abtriebswelle 3 ausgestaltet. Durch die Längsschlitze 6 sind im Ausführungsbeispiel 4 federnde Zungen am Abtriebswellenende gebildet. Das Abtriebswellenende selbst ist daher als federnd aufweitbares Verbindungsglied ausgebildet. Auf einer Stirnschraube 8 ist frei drehbar ein Spreizkegel 9 gehalten, und zwar mithilfe eines Sicherungsrings 10 in seiner gelösten Lage gesichert.
In der Bodenwandung der stirnseitigen Bohrung 4 des Abtriebswellenendes ist eine koaxiale Bohrung 11 mit Innengewinde vorgesehen, in das die Stirnschraube 8 einschraubbar ist, und zwar unter Einziehen des Spreizkegels 9 gegen den Spreizinnenkonus 5 und damit unter Aufweitung des durch die federnden Zungen 7 gebildeten Verbindungsglieds, das sich infolgedessen mit der Wandung der Bohrung 2 des Arbeitskopfes 1 fest verspannt.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist durch eine auf die Abtriebswelle aufgesetzte Abstandshülse 12 zum Motorlager ein Ringanschlag gebildet, der sich am Arbeitskopf abstützt. Ein solcher Ringanschlag kann auch an der Abtriebswelle 3 selbst gebildet sein.
Bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 2a und 2b ist ebenfalls der Arbeitskopf 1 der Laborzentrifuge mit der zentralen Bohrung 2 versehen, in der die Abtriebswelle 3 lösbar zu befestigen ist.
Das federnd aufweitbare Verbindungsglied ist bei dieser Ausführungsform jedoch als eine auf das Abtriebswellenende aufsetzbare Spreizhülse 13 ausgebildet, die ebenfalls mit einer koaxialen stirnseitigen Bohrung 14, einem sich stirnseitig öffnenden koaxialen Spreizinnenkonus 15 und mit radial gerichteten Längsschlitzen 16 versehen ist, die somit federnde Zungen 17 bilden. Die Spreizhülse 13 ist im Anschluß an den geschlitzten Abschnitt zu einer Ringschulter 18 geformt, die sich einerseits an einer am Abtriebswellenende 3 gebildeten Ringschulter 19 und andererseits am Arbeitskopf 1 abstützt, wie Fig. 2a und 2b deutlich zeigen. Das Abtriebswellenende 3 ist ferner mit einem zapfenförmigen koaxialen Vorsprung 20 mit einer koaxialen Innenbohrung 21 mit Innengewinde versehen.
Auf der Stirnschraube 8 ist wieder gesichert durch den Sicherungsring 10 der Spreizkegel 9 drehbar gehalten.
Die Stirnschraube 8 wird zur Verspannung der Spreizhülse 13 mit der Bohrung 2 des Arbeitskopfs 1 in die Bohrung 21 des zapfenförmigen Vorsprungs 20 des Abtriebswellenendes 3 eingeschraubt, wobei der Spreizkegel 9 sich gegen den Spreizinnenkonus 15 legt und die federnden Zungen 17 gegen die Wandungder Bohrung 2 drückt.
Fig. 2b zeigt die hergestellte lösbare, jedoch im Betrieb sichere Verbindung des Abtriebswellenendes 3 mit dem Arbeitskopf 1. Beim Lösen der Stirnschraube 8 löst sich der Spreizkegel 9 vom Spreizinnenkonus 15, so daß sich auch die federnden Zungen 17 von der Wandung der Bohrung 2 lösen. Die Verbindung zwischen Abtriebswelle 3 und Arbeitskopf 1 kann so einfach gelöst werden.
Die Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung bietet durch die Wahl der Zahl der Längsschlitze im Verbindungsglied sowie auch durch die Wahl des Neigungswinkels des Spreizinnenkonus und des Spreizkegels die Ilöglichkeit einer Anpassung an die verschiedenen Anwendungsfälle.
Die Ausführungsform nach Fig. 2a und 2b bietet ferner über Verwendung verschiedener Spreizhülsen 13 die Möglichkeit einer Anpassung an die verschiedenen Durchmesser von Abtriebswellen und zentraler Bohrung von Arbeitsköpfen.

Claims

Patentanspruche

Vorrichtung zur lösbaren Verbindung des umlaufend ange jebenen Arbeitskopfes einer Laborzentrifuge mit der Abtriebswelle des zugehörigen Antriebsmotors, bei der das Abtriebswellenende über eine Stirnschraube in einer zentralen Bohrung im hrbeitskopf verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verspannung zwischen Arbeitskopfbohrung (2) und Abtriebswellenende (3) koaxial zur Abtriebswelle ein federnd aufweitbares Verbindungsglied (6,7; 13,16,17) mit stirnseitigem Spreizinnenkonus (5; 15) vorgesehen ist und in den Spreizinnenkonus ein Spreizkegel (9) eingreift, der über die Stirnschraube (8) zur Aufweitung des Verbindungsglieds unter Befestigung des Arbeitskopfs festziehbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebswellenende (3) selbst durch radial gerichtete und in eine koaxiale stirnseitige Bohrung (4) mit stirnseitig sich öffnendem Spreizinnenkonus (5) mündende Längs schlitze (6) als federnd aufweitbares Verbindungsglied ausgebildet ist und der Spreizkegel (9) auf der in die Bodenwand der stirnseitigen Bohrung (4) einschraubbaren Stirnschraube (8) gehalten ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abtriebswellenende (3) im Anschluß an die Längsschlitze (6) ein sich am Arbeitskopf (1) abstützender Ringanschlag (12) vorgesehen ist0
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied als eine auf das Abtriebswellenende (3) aufsetzbare Spreizhülse (13) mit stirnseitig sich öffnendem koaxialem Spreizinnenkonus (15) ausgebildet ist, in den der auf der Stirnschraube (8) gehaltene Spreizkegel (9) aufweitend einziehbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der zur Anlage in der Arbeitskopfbohrung (2) kommende Abschnitt der Spreizhülse (13) mit radial gerichteten Längsschlitzen (16) versehen ist.

60 Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizhülse (17) einen sich einerseits an einer Ringschulter (19) des Abtriebswellenendes (3) und andererseits am Arbeitskopf (1) abstützenden Ringanschlag (18) aufweist und koaxial durch den Ringanschlag ein mit Innengewinde versehener zapfenförmiger Vorsprung (20) des Abtriebswellenendes (9) hindurchgeführt ist, in dem die Stirnschraube (8) einschraubbar ist.