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Vorrichtung zur Sicherung einer Frontal-
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halterung auf drehbaren Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Sicherung einer Frontalhalterung zwischen einer drehbaren Welle
und einem mit einer feststehenden Konstruktion fest verbundenen und die Welle tragenden
Körper, bei welcher ein erstes ringförmiges Teil zur gleitenden Befestigung auf
der Welle vorgesehen ist, welches eine Schutzdichtung am vorderen Ende zur gleitenden
Bewegung auf einer entsprechenden Lagerfläche auf dem Körper aufweist, sowie ein
zweites ringförmiges
Element zur Befestigung an der Welle, während
zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Element und deren Belastung elastische
Einrichtungen vorgesehen sind, die beim Betrieb der Vorrichtung proportional zu
dem von der Dichtung auf die Lagerfläche des Körpers ausgeübten Druck belastet sind.
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Bei derartigen Vorrichtungen - die im folgenden kurz Vorrichtungen
der eingangs beschriebenen Art" genannt werden - erfolgt die Halterung mittels der
von den elastischen Einrichtungen auf das gleitende ringförmige Element ausgeübten
Einwirkung, welches so gegen den fest mit der Tragkonstruktion verbundenen Körper
gedrückt wird. Tatsächlich entwickelt sich zwischen den beiden Lagerflächen bzw.
den Gleitkontaktflächen, die jeweils auf dem gleitenden Element und auf dem genannten
Körper ausgebildet sind, durch diese Einwirkung ein Druck, der so hoch ist, daß
er dem Flüssigkeitsdruck entgegenwirkt, mit welchem die Halterung quer zu den beiden
Lagerflächen erfolgen soll. Der Wert dieses Druckes, der zur Sicherung einer ausreichenden
Halterung erforderlich ist, ergibt sich somit in Abhängigkeit von zahlreichen Faktoren,
wie beispielsweise von der Art der verwendeten Flüssigkeit und deren Temperaturzustand
und vom Druck. Da nun allgemein aus offensichtlichen Gründen mindestens eines der
Elemente, denen die Gleitkontaktflächen zugeordnet sind, aus einem dem Verschleiß
unterliegenden Material besteht, ist es zur Verlängerung der Lebensdauer der Vorrichtung
erforderlich, daß der vorgenannte Druck ganz genau auf den erforderlichen Wert begrenzt
wird.
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Bei bereits bekannten Vorrichtungen der vorgenannten Art weist der
axiale Abstand zwischen dem ersten ringförmigen Element, das fest mit der Welle
verbunden ist, und dem gleitenden ringförmigen Element -wobei zwischen den beiden
Elementen die vorgenannten elastischen Mittel angeordnet sind - einen unveränderbaren
vorgegebenen Wert auf.
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Auf diese Weise ergibt sich eine eindeutig vorgegebene Reaktionskraft
der
elastischen Mittel und damit auch der Berührungsdruck zwischen den aufeinander gleitenden
Lagerflächen. Bei einer solchen Konstruktion ist es folglich nicht möglich, den
Berührungsdruck den Betriebsbedingungen anzupassen, die in den verschiedenen Anwendungsfällen
auftreten können und die sich von Fall zu Fall auch in großem Maße verändern können.
Dieser Nachteil wiegt offensichtlich um so schwerer je kleiner die Kennwerte für
die Verschleißfestigkeit der verwendeten Materialien sind; ein typischer Fall besteht
darin, daß eine der gleitenden Lagerflächen in einem Körper aus Polytetrafluoräthylen
(PTFE) ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eben eine Haltevorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher im zweitgenannten Fall ein geeigneter
Berührungsdruck zwischen den Lagerflächen angewendet werden kann, wobei dieser Druck
von Fall zu Fall im bekannten Maße verändert werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art dadurch gelöst, daß Einrichtungen zur Veränderung des axialen Abstands zwischen
dem ersten und dem zweiten ringförmigen Teil zur zeitweiligen Befestigung des ersten
ringförmigen Elementes in der hierfür vorgesehenen Stellung in bezug auf das zweite
ringförmige Element vorgesehen sind, und zwar zur Veränderung infolge einer Veränderung
des axialen Abstands jeweils zwischen den beiden ringförmigen Elementen und einer
Einrichtung zum Anzeigen der Belastung der elastischen Einrichtung in Entsprechung
zu der gegenüber dem ersten ringförmigen Element eingenommenen axialen Stellung.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden in der nachstehenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles derselben unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teileweise geschnittene
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; - - -
Fig. 2 eine Teilschnittansicht
entlang der Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht
der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Arbeitsbedingungen.
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In der Zeichnung ist mit schraffierten Flächen eine tragende Konstruktion
1 dargestellt, die eine Welle 2 trägt; das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine erfindungsgemäße
Vorrichtung.
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Die Vorrichtung 3 weist eine Drehhülse 4 auf, die an einem Ende ein
Endstück 6 trägt, das nach innen flanschförmig umgebogen ist, während sich vom entgegengesetzten
Ende her ein Innengewindeabschnitt 5 erstreckt, der mit Befestigungsdübeln 7 im
Mittelbereich versehen ist.
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Die Vorrichtung 3 weist des weiteren ein erstes ringförmiges Element
bzw. Teil 8 und ein zweites ringförmiges Element 16 auf; diese beiden Elemente sind
innerhalb der Drehhülse 4 angeordnet.
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Das ringförmige Teil 8 besteht aus einem zylinderförmigen Körper 9
mit einem inneren Fortsatz 10 in Form eines Flansches, der als Widerlager auf der
Welle dient. Weiterhin ist auf dem Teil 8 ein Blindlochsenker in Kranzform (11)
in axialer Richtung von der seitlichen Oberfläche 11a des Endes her ausgebildet.
Eine ringförmige Dichtung 12 ist im Inneren des zylinderförmigen Körpers 9 ausgebildet
und mit diesem mit Hilfe einer Vielzahl von Schrauben 13 verbunden. Auf der Dichtung
12 ist die bewegliche Lagerfläche 12a zur Auflage auf einer entsprechenden feststehenden
Lagerfläche ib ausgebildet, die zur tragenden Konstruktion 1 gehört. Auf der Innenfläche
der Dichtung 12 ist weiterhin in dem dem Flansch 10 gegenüberliegenden Bereich ein
ringförmiger Hohlraum 14 ausgebildet, in welchem sich ein elastischer Ring 15 zur
axialen Halterung befindet.
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Das zweite ringförmige Element 16 besteht ebenfalls aus einem zylindrischen
Körper 17 mit einem inneren Fortsatz an einem Ende, der die Form eines Flansches
18 aufweist, und mit einem Kranz stiftförmiger Ansätze 20 am gegenüberliegenden
Ende, wobei die stiftförmigen Elemente parallel zur Achse der Welle 2 verlaufen
und zur Verbindung mit den entsprechenden Blindlöchern 11 im beweglichen Element
8 vorgesehen sind. Der Flansch 18 ist mit einer Vielzahl von Befestigungsdubeln
19 versehen, mit deren Hilfe im Betriebszustand das ringförmige Element 16 auf der
Welle 2 befestigt wird. Weiterhin ist auf dem ringförmigen Element 16 ein Widerlager
21 ausgebildet, das sich gegen die Innenfläche des der Drehhülse 4 zugeordneten
Flansches 6 abstützt, wenn die Vorrichtung 3 nicht auf der Welle angebracht ist
(Fig. 1).
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Zwischen den zylindrischen Körpern 9 und 17 und der Welle 2 ist eine
zylindrische Schraubenfeder 22 angeordnet, deren Enden gegen die Flansche 10 und
18 anliegen. Das ringförmige Element 8 trägt eine Anzeige 24 mit einer Zunge 25,
die auf die Außenfläche der Hülse 4 umgebogen ist. Das spitze Ende 27 der Zunge
25 arbeitet mit einer unterteilten Skala zusammen, die aus einer Vielzahl von Rasten
bzw.
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Einschnitten 26 besteht, die auf der Außenfläche der Drehhülse 4 angebracht
sind.
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Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben.
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Bevor die Vorrichtung 3 auf der Welle 2 angebracht wird, schraubt
man die Drehhülse 4 auf dem ringförmigen Teil 8 auf. Auf diese Weise verringert
sich der axiale Abstand zwischen dem ringförmigen Element 8 und dem ringförmigen
Element 16, indem die Feder 22 zusammengedrückt wird.
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Somit ist die gesamte Spannung der Feder 22 bei diesem Vorgang proportional
zur relativen Drehbewegung zwischen der Hülse 4 und dem ringförmigen Element 8 und
damit proportional zur Verschiebung bzw. Bewegung der Anzeige 24 auf der unterteilten
Skala auf der Außenfläche der Drehhülse 4 bzw. deren Stellung gegenüber den Einschnitten
bzw. Rasten 26.
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Bei diesem Vorgang ist es daher möglich, die Feder 22 mit einer vorgegebenen
Spannung zu beaufschlagen, wobei der Wert dieser Spannung auf der unterteilten Skala
angegeben ist.
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Anschließend wird die Vorrichtung 3 auf der Welle 2 angebracht, wobei
die bewegliche Lagerfläche 12a mit der feststehenden Lagerfläche ib in Berührung
gebracht wird (vgl. Fig. 3). enn nun das ringförmige Element 16 an der Welle 2 mit
Hilfe der Befestigungsdübel 19 befestigt ist, ist das ringförmige Element 8 freigelassen
und kann gleiten.
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Schließlich wird die Drehhülse 4 so aufgeschraubt, daß der Flansch
6 des entsprechenden Widerlagers 21 verlängert wird. Unter diesen Bedingungen (Fig.
3) kann die Kraft der Feder 22 nicht mehr von der Hülse 4 aufgenommen werden und
die Feder wird durch die Dichtung 12 auf der feststehenden Lagerfläche 1b hindurch
entlastet, wobei auf diese Dichtung genau der Druck ausgeübt wird, der zur Halterung
unbedingt erforderlich ist und der der Vorspannung entspricht, die der Feder aufgegeben
wurde.
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Nachdem dieser Druck proportional zu der genannten Vorspannung ist,
und zwar in Entsprechung zu den Rasten 26, ist es möglich, die entsprechenden Werte
dieses Druckes direkt zu übertragen.
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An diesem Punkt kann die Drehhülse 6 entfernt werden, nachdem sie
ihre Funktion erfüllt hat. Im anderen Fall kann die Drehhülse 4 mit dem ringförmigen
Element 16mit Hilfe der Befestigungsdübel 7 (Fig. 1) verbunden werden. Um die Trägheitskräfte
zu verringern, kann die Drehhülse aus plastischem Material hergestellt sein. In
diesem Fall kann es überflüssig werden, die Drehhülse 4 mit Hilfe der Dübel 7 auf
dem ringförmigen Element 16 zu befestigen.
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Auch wenn die Grundlagen der Erfindung nur anhand eines besonderen
Ausführungsbeispieles erläutert wurden, ist es doch offensichtlich, daß im Rahmen
der Erfindung zahlreiche Veränderungen und Modifizierungen möglich sind.