DE2910911A1

DE2910911A1 - Verfahren zum herstellen einer verdrehungsfesten verbindung zwischen zwei teilen sowie nach diesem verfahren hergestellte wellen-drehstabfeder-verbindung

Info

Publication number: DE2910911A1
Application number: DE19792910911
Authority: DE
Inventors: Walter Buck
Original assignee: Concordia Sprecher Schaltgeraete GmbH
Current assignee: Concordia Sprecher Schaltgeraete GmbH
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1980-10-02
Also published as: CH645291A5

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer verdrehungsfesten, gleichachsigen Verbindung zwischen einem im Querschnitt mehreckigen, stabförmigen Teil und einem Wellenteil.

Ferner ist die Erfindung auf eine Wellen-Drehstabfeder-Verbindung gerichtet, die nach diesem Verfahren hergestellt ist.

Verdrehungsfeste und gleichzeitig gleichachsige Verbindungen zwischen zwei Teilen, insbesondere Wellen, werden in den verschiedensten Gebieten der Technik benötigt und sind auch in unterschiedlichen Formen bekannt. Die Herstellung derartiger Verbindungen ist immer dann technisch besonders aufwendig, wenn die miteinander zu verbindenden Teile unterschiedliche Querschnittsform besitzen und hinsichtlich der Gleichachsigkeit hohe Anforderungen gestellt werden müssen.

Derartige hohe Anforderungen sind beispielsweise bei der Herstellung von Drehstab-Federantrieben zu stellen, wobei ein aus mehreren übereinander-geschichteten Blattfedern bestehendes Federpaket verdrehungsfest und absolut gleichachsig mit einem Wellenstummel verbunden werden muß. Diese Verbindung wurde bisher unter Verwendung eines Zwischenstücks gefertigt, das einerseits zur Aufnahme des Federpaketendes mit einem Innenvierkant und andererseits mit einer zum Innenvierkant gleichachsigen Bohrung zur Aufnahme des Wellenendes versehen wurde.

Abgesehen davon, daß die Fertigung eines solchen Zwischenstücks mit hohen Kosten verbunden ist, ergibt sich beim Zusammenbau der Anordnung ein hoher Arbeits- und Prüfaufwand, da die zu verbindenden Teile miteinander verlötet werden müssen, zur Schaffung einer brauchbaren Lötstelle an den Verbindungsbereichen Freiräume zur Aufnahme des Lotes vorgesehen sein müssen und damit besondere Maßnahmen getroffen werden müssen, um

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die geforderte Gleichachsigkeit der fertigen Verbindung zu gewährleisten. Die geforderte Genauigkeit und Sicherheit der Verbindung kann somit bei dem bekannten Verbindungsprinzip nur dann gewährleistet werden, wenn die Qualität der geschaffenen Verbindung, insbesondere hinsichtlich der Festigkeit der Lötstelle und der Gleichachsigkeit sorgfältig überprüft wird. Dies erfordert einen erheblichen Aufwand, der zu dem bereits zur Herstellung des Zwischenstücks erforderlichen Arbeitsaufwand hinzukommt und im Hinblick auf eine wirtschaftliche Fertigung störend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verfahren der eingangs definierten Art so auszugestalten, daß mit geringstmöglichem Aufwand eine einwandfrei verdrehungsfeste und gleichachsige Verbindung zwischen zwei Teilen hergestellt werden kann und dabei eine gleichbleibende, praktisch keine Festigkeits- und/oder Gleichachsigkeitsprüfung erfordernde Qualität gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zunächst in eine Stirnfläche des Wellenteils eine Axialbohrung, insbesondere eine Axial-Sacklochbohrung eingebracht wird, deren Tiefe größer als die Länge des vorgesehenen Aufnahmebereichs des stabförmigen Teils und deren Durchmesser kleiner als der Umkreis der Querschnittsfläche des stabförmigen Teils gewählt wird, daß darauf ein zumindest im wesentlichen die gleiche Umfangskontur wie das stabförmige Teil aufweisendes Mehrkantwerkzeug koaxial in die Bohrung gestoßen und wieder herausgezogen wird, und daß dann das stabförmige Teil unter form- und kraftschlüssiger Aufnahme seiner Kanten in den Stoßnuten in das Wellenteil gesteckt wird.

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Da die gleichachsige Halterung und Führung der einzelnen Teile während der aufeinanderfolgenden Bearbeitungs- und Montagevorgänge keinerlei Probleme bereitet und nach erfolgtem Zusammenstecken der beiden zu verbindenden Teile ein einwandfreier Kraft- und Formschluß zwangsläufig erhalten werden, sind keine zusätzlichen Prüf- und Kontrollmaßnahmen erforderlich.

Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens nach der Erfindung wird insbesondere dann, wenn das stabförmige Teil härter als die zuzuordnende Welle ist, dieses stabförmige Teil gleichzeitig als Stoßwerkzeug verwendet.

) In besonders vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße

Verfahren zur Herstellung einer Wellen-Drehstabfeder-Verbindung

f! verwendet werden. Eine solche Verbindung zeichnet sich dadurch

aus, daß in der Welle ein Axial-Sackloch mit mittensymmetrisch

η gelegenen Längskerben zur Aufnahme der Eckbereiche des im

!| Querschnitt im wesentlichen quadratischen Drehstab-Federpakets

^ vorgesehen sind.

Vorzugsweise bildet.dabei das bodenseitige Ende des Sacklochs einen Spanaufnähmeraum.

Im Gegensatz zu bisher bekannten Verbindungen dieser Art wird j somit durch den übergang von einem dreiteiligen Aufbau auf

;* einen zweiteiligen Aufbau einerseits eine Vereinfachung er-ρ reicht, andererseits aber trotz dieser Vereinfachung eine § wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Festigkeits- und ?f Genauigkeitsanforderungen,^uzwar unter Vermeidung zusätzlicher Prüfvorgänge erreicht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs- I beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

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Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Verbindung zwischen einer Welle und einer Drehstabfeder, und

Fig. 2 eine Stirnansicht der Anordnung nach Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist ein Wellensturmel 1 mit einer ersten zentrischen Bohrung 7 und einer zweiten zentrischen Bohrung 2 zur Aufnahme eines aus mehreren übereinandergeschichteten, im Querschnitt im wesentlichen quadratischen Federpakets 4 versehen.

Die Innenwandung der geringeren Durchmesser als die außen liegende Bohrung 7 aufweisenden Bohrung 2 ist - wie aus Fig. ersichtlich - im Bereich der Ecken des Federpakets 4 mit Längskerben 3 versehen, die durch einen Stoß-, Drück- oder Stanzvorgäng erzeugt worden sind. Die Länge dieser Längskerben 3 entspricht dem vorgesehenen Aufnahmebereich für das Federpaket 4. Die zunächst in die Wellenstirnseite eingebrachte erste zentrische Bohrung 7 führt zur Ausbildung eines zu Befestigungszwecken ausnutzbaren hülsenförmigen Teils 6, und in die Bodenfläche dieser Bohrung 7 ist die zweite zentrische Bohrung 2 eingebracht. Da die Tiefe dieser Bohrung 2 tiefer als der Aufnahmebereich für das Federpaket ist, verbleibt unterhalb des Federpakets ein Raum 5, der zur Aufnahme der bei der Ausbildung der Längskerben entstehenden Späne dient und es somit ermöglicht, diese Späne in der Bohrung zu belassen, was eine erhebliche Vereinfachung darstellt.

Da die einzelnen Teile während ihrer Bearbeitung und auch das zur Ausbildung der Längskerben verwendete Werkzeug in den üblicherweise zur Verfügung stehenden Maschinen problemfrei absolut gleichachsig geführt werden können, erhält man nach erfolgtem Einbringen des Federpakets 4 in die Wellenaufηahme

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zwangsläufig eine einwandfrei gleichachsige Anordnung, die sich überdies durch äußerst hohe Verdrehfestigkeit auszeichnet. Die dem Federpaket innewohnende Elastizität trägt ergänzend dazu bei, daß eine besonders gute Verklemmung des Pakets in den Längskerben erhalten wird.

Durch die erfindungsgemäße Verbindung des Federpakets 4 mit dem Wellenstummel 1 wird es möglich, die Herstellkosten eines Drehstabfeder-Antriebs, wie sie insbesondere in Mittelspannungsschaltanlagen verwendet werden, zu verringern, und zwar nicht nur unter Beibehaltung der bisherigen, erst nach Durchführung von Prüfvorgängen zu gewährleistenden Qualität, sondern sogar unter Verbesserung der Qualität dieser Verbindung hinsichtlich Festigkeit und Rundlauf.

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Claims

PATENTANWÄLTE ."*..". ."."". "Ί.".

GRÄMKOW. MANITZ & FINSTERWALD

Concordia Sprecher

Schaltgeräte GmbH

Postfach 1147

Filderstadt 1 München, den £0 US_n «ng

P/SL - C 3753

Verfahren zum Herstellen einer verdrehungsfesten Verbindung zwischen zwei Teilen sowie nach diesem Verfahren hergestellte

Wellen-Drehstabfeder-Verbindung

Patentansprüche

( 1.)Verfahren zum Herstellen einer verdrehungsfesten, gleichachsigen Verbindung zwischen einem im Querschnitt mehreckigen, stabförmigen Teil und einem Wellenteil, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst in eine Stirnfläche des Wellenteils eine Axialbohrung, insbesondere eine Axial-Sacklochbohrung eingebracht wird, deren Tiefe größer als die Länge des vorgesehenen Aufnahmebereichs des stabförmigen Teils und deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Umkreises der Querschnittsfläche des stabil förmigen Teils gewählt wird, daß darauf ein zumindest im wesentlichen die gleiche Umfangskontur wie das stabförmige i| Teil aufweisendes Mehrkantwerkzeug koaxial in die Bohrung gestoßen und wieder herausgezogen wird, und daß dann das 030040/0134

•'■j DIFL.-INO. W. OKAMKOW D*. O. MANITZ · DIPL.-INC. M. PINSTtRWALD 2INTHALKASSt BAVtR₁VOLKS(ANKeN

; 7 STUTTGART 80. ISAD CANNSTATTt β MONCHCN 99. ROBtRT-KOCH-STRASSI I MONCHtN. KONTO-NUMMtR 73

ItILiIPCiTR.3S/38.TIL.107111867561 TIL. 1089) 99 49 Il · TtLCX 8-59673 PATMP POSTSCHtCKi MONCHCN 77069 · 80S

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stabförmige Teil unter form- und kraftschlüssiger Aufnahme seiner Kanten in den Stoßnuten in das Wellenteil gesteckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als stabförmiges Teil ein im wesentlichen quadratische Querschnittsfläche besitzendes Teil verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als stabförmiges Teil ein Blattfederpaket verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das stabförmige Teil gleichzeitig als Stoßwerkzeug verwendet wird.
5. Wellen-Drehstabfeder-Verbindung, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in der Welle (1) ein Axial-Sackloch (2) mit mittensymmetrisch gelegenen Längskerben (3) zur Aufnahme der Eckbereiche des im Querschnitt im wesentlichen quadratischen Drehstab-Federpakets (4) vorgesehen ist.
6. Wellen-Drehstabfeder-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das bodenseitige Ende des Sacklochs (2) einen Spanaufnahmeraum (5) bildet.
7. Wellen-Drehstabfeder-Verbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch (2) in der Bodenwand einer einen größeren Durchmesser als das Sackloch aufweisenden Bohrung (7) vorgesehen ist.

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