DE3133451C2

DE3133451C2 - Steckverbindung zwischen Welle und Klappenscheibe

Info

Publication number: DE3133451C2
Application number: DE3133451A
Authority: DE
Inventors: Ludwig 6710 Frankenthal Bachmann
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1981-08-24
Filing date: 1981-08-24
Publication date: 1985-05-23
Also published as: IT8222521A0; DE3133451A1; CH657196A5; IT1151941B; FR2511743A1; IT8222521A1; FR2511743B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwischen einer Welle und einer Klappenscheibe. Die Klappenscheibe wird in das Gehäuse eingeführt, schräggestellt; die Welle in die Klappenscheibe eingeführt und beim Ausrichten der Klappenscheibe in ihre Betriebslage erfolgt eine Verriegelung zwischen der Welle und der Klappenscheibe. Ein der Verbindung gegenüberliegender, im Gehäuse gelagerter und in die Klappenscheibe einschiebbarer Bolzen sichert die Klappenscheibe in ihrer Position und erzeugt gleichzeitig eine Vorspannung in der Verbindung. Die axiale Festlegung von und die Übertragung der Kräfte zwischen der Klappenscheibe (1) und der Welle (3) erfolgt durch die Anlage zweier Schrägflächen (8, 10) und dem Einrasten einer an der Klappenscheibe (1) angebrachten Ausstülpung (9) in eine in der Welle (3) angebrachten Eindrehung (6).

Description

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der Wellenzapfen einfach in eine der Verbindungsstelle hung kann auch anders als rotationsssymmetrisch ausgegenüberliegende Bohrung der Klappenscheibe einge- gebildet sein, z. B. dreieckig, viereckig oder polygonaL fügt Nach außen bin kann der Bolzen durch die bekann- Dies ist abhängig von den vorhandenen Maschinen bzw. ten Methoden gesichert werden. Kräftemäßig ist der den Anwendung findenden Halbzeugen.
Bolzen außer durch den Absperrdruck innerhalb der 5 Die Klappenscheibe 1 ist weiterhin mit einer Anlage-Armatur zusätzlich durch den Vo.-cpann-Federdruck fläche 10 versehen, die bei montierter Absperrklappe belastet, welcher innerhalb der Verbindung herrscht mit der Schrägfläche 8 des Teiles 7 korrespondiert In Diese Kraft ist aufgrund des Hebelverhältnisses zwi- diesem Ausführungsbeispiel weist die Anlagefläche 10 sehen den Anlagepunkten von Ausstülpung und ELidre- einen Freischnitt 11 auf, der zwischen ihr und der Aushung zu Ethrägflächen und Gegenlager zu Schrägflä- 10 stülpung 9 angebracht ist Der Freischnitt 11 muß in chen wesentlich minimiert seiner Form und in seinen Abmessungen so gehalten

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß der Wellen- werden, daß bei schräggestellter KJappenscheibe 1 die

zapfen in Richtung der Wellenachse verstellbar ist Welle 3 mit ihrem Teil 7 durch die Ausstülpung 9 hin-

Hiermit kann über die Einstellung des Gegenlagers die durchgesteckt werden kann. Weiterhin ist bei diesem

Vorspannung genau bestimmt werden. 15 Ausführungsbeispiel die Klappenscheibe 1 mit einem

Zur einfacheren Herstellung der Verbindung sieht ei- Elastomer 12 überzogen, welcher im Bereich der AnIa-

ne Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Schrägflä- gefläche 10 einen Freiraum für das dort zu montierende

ehe und/oder Anlagefläche durch eine zur Wellenachse Teil 7 der Welle 3 besitzt

weisende Nut unterteilt ist Somit brauchen die Anlage- Die F i g. 2 zeigt die Klappenscheibe 1 in montierter flächen nicht mit höchster Genauigkeit plan hergestellt 20 Stellung. Die Schrägfläche 8 und die Anlagefläche 10 werden, sondern es können auch gegossene oder ge- liegen aufeinander, die Ausstülpung 9 ist in die Eindrepreßte Ausführungen Anwendung finden. Denn durch hung 6 eingerastet Der Ausstülpung genau gegenüberdie Unterteilung der Anlageflächen in zwei oder mehre- liegend hält ein in eine Bohrung 13 der Klappenscheibe re einzelne Flächen wird eine sichere Anlage der Ver- 1 eingeschobener Wellenzapfen 14 die Klappenscheibe bindung erreicht Diese Verbindung ist aufgrund der 25 1 in ihrer Position fest Desweiteren wirkt er als Gegenschräg verlaufenden Anlageflächen in jeder Dreh- und lager bzw. Drehpunkt für die Klappenscheibe. In dem Achsrichtung spielfrei und zuverlässig drehmoment- Ausführungsbeispiel ist der Wellenzapfen 14 durch eiübertragungsfähig. Innerhalb der Verbindung besteht nen Blindstopfen 15 gegen ein Herausfallen gesichert
ein geschlossener Spannungskreis, dessen maßgeben- Aus der F i g. 3, welche dem in F i g. 2 eingezeichneten den Anteile im Bereich der Verbindung sind. Durch die 30 Schnitt III-III entspricht, ist ersichtlich, wie die Ausstülinduzierte Montagevorspannung und dem Zustande- pung 9 in der Eindrehung 6 zu liegen kommt und im kommen von entsprechenden äquivalenten Anlage- Bereich einer sichelförmigen Fläche 16 am Teil 7 anliegt, preßflächen ist es möglich, im Betriebszustand eine Somit ist eine zuverlässige axiale Festlegung der Welle Spielfreiheit zu erlangen, weiche unter Einbeziehung 3 erreicht

von Zeitstands-Fließverhalten, ähnlich dem Arbeitsbe- 35 Die dem Schnitt IV-IV entsprechende F i g. 4 zeigt die

reich im Vorspannfeld einer Dehnschraube, zustande Berührungslinie der Anlagefläche 10 mit der Schrägflä-

kommt ehe 8. Die Anlagefläche weist hier eine längs verlaufen-

Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung liegt in der de Nut 17 auf, aufgrund derer eine sichere Zweipunkt-Möglichkeit der automatisierter. Fertigung der Klappe. auflage erreicht wird.

Aufgrund der Ist-zustandsorientierten Montage kann 40 In der F i g. 5 ist eine Ausführungsform der Klappen-

die Bearbeitung wesentlich minimiert werden und als scheibe 1 dargestellt, bei der das Gegenlager bzw. der

Welle können gebräuchliche Fertig- bzw. Halbfertigfa- Drehpunkt der Klappenscheibe durch einen mit einer

brikate Anwendung finden. Schrägfläche 18 versehenen Wellenzapfen 19 gebildet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den wird. Dies ermöglicht eine gießtechnisch günstige

Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher 45 Formgebung des Gegenlagers, da über den durch eine

beschrieben. Es zeigt die Stellschraube 20 justierbaren Wellenzapfen 19 die Aus-

F i g. 1 eine KJappenscheibe in Montagestellung, die richtung der Klappenscheibe 1 erfolgt und die notwen-

F i g. 2 eine fertig montierte Klappenscheibe, die dige Spannung aufgebracht wird.

Fig.3 und 4 Schnitte gemäß den Linien III-III und

IV-IV und die 50 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

F i g, 5 eine fertig montierte Klappenscheibe mit

Schrägflächen-Zapfen im Gegenlager.

In der F i g. 1 ist gezeigt, wie die mit Elastomer überzogene Klappenscheibe 1 in gekippter Stellung in das
Armaturengehäuse 2 eingeführt ist und wie die Welle 3 55
mit der Klappenscheibe 1 zusammengesteckt wird. In
einigem Abstand von der Stirnseite 5 weist die Welle 3
eine Eindrehung 6 auf. Der zwischen der Eindrehung 6
und der Stirnseile 5 verbleibende Teil 7 der Welle 3 ist
mit einer der Klappenscheibe 1 zugekehrten Schrägflä- eo
ehe 8 versehen. Der Umfang der Klappenscheibe 1
weist eine ring- oder bogenförmig ausgebildete, rechtwinklig zur Drehachse herausragende Ausstülpung 9
auf, deren Innenradius größer als der Außenradius des
Teiles 7 ist. Der Radius der Ausstülpung 9 ist zur Dreh- 65
achse der Klappenscheibe 1 versetzt angeordnet, und
zwar um das Maß, das der Tiefe der in der Welle angebrachten Eindrehung 6 entspricht. Die Form der Eindre-

Claims

1 2 eine einfache Steckverbindung zwischen Klappenschei- Patentansprüche: be und Welle. Dabei ist die Welle mit planparallelen Flächen versehen, die mit entsprechenden Anlageflä-

1. Steckverbindung zwischen einer in einem Ar- chen der Klappenscheibe zusammenwirken. Für die maturengehäuse drehbar angeordneten Klappen- 5 Montage wird die Klappenscheibe über einen im Gescheibe und einer Welle, die in den strömungsfüh- häuse befindlichen Wellenzapfen gekippt und die Welle renden Bereich des Armaturengehäuses hineinragt, in die Klappenscheibe gesteckt Nachteilig ist hierbei, zwischen ihrer Stirnseite und der Innenwand des Ar- daß die Verbindung im Laufe der Zeit ausgeschlagen maturengehäuses eine zur Wellenachse geneigt ver- werden kann.

laufende, der Klappenscheibe zugekehrte, drehmo- io Aus der DE-AS 26 07 619 ist eine Absperrklappe bementübertragende Schrägfläche aufweist, in eine am kannt, deren mit der KJappenscheibe zusammenwirken-Umfang der Klappenscheibe angeordnete, ring- de Welle und Wellenzapfen konische Enden aufweisen, oder bogenförmige, rechtwinklig zur Wellenachse Daran ist jeweils eine zur Wellenachse parallel verlauherausragende Ausstülpung eingreift und an einer fende, mit der Klappenscheibe zusammenwirkende Anmit der Schrägfläche übereinstimmenden Anlageflä- :s legefläche angebracht Letztere dient hierbei zur Drehche der Klappenscheibe anliegt, die zusätzlich über momentübertragung.

einen hi den strömungsführenden Bereich des Arrna- Die US-PS 36 97 042 zeigt eine Konstruktion, bei der

turengehäuses hineinragenden Welllenzapfen im mit Hilfe von Schrägflächen ein Abheben bzw. Anpres-Armaturengehäuse gelagert ist, dadurch ge- sen der Klappenscheibe während des öffnungs- bzw. kennzeichnet, daß die Welle (3) zwischen ihrer 20 Schließvorganges erfolgt Und die DE-OS 22 48 226 Schrägfläche (8) und der Innenwand des Armaturen- zeigt eine Klappenscheibe, an deren Umfang einander gehäuses (2) eine Eindrehung (6) aufweist, daß der gegenüberliegende Ausstülpungen angebracht sind. Innenradius der Ausstülpung (9) größer ist als der Diese wirken mit einer Welle und einem Wellenzapfen Außenradius der Welle (3) und mindestens um die zusammen, deren Enden pyramidenstumpfförmig aus-Tiefe der in der Welle (3) angebrachten Eindrehung 25 gebildet und in die Ausstülpung eingeschoben werden. (6) exzentrisch zur Drehachse der Klappenscheibe Schrauben sichern die Wellenteile in ihrer Position. (1) versetzt angeordnet ist, daß die der Ausstülpung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwischen

nachgeordnete Anlagefläche (10) der Klappenschei- Welle und Klappenscheibe eine Verbindung zu entwikbe (1) einen Freischnitt (11) aufweist, der ein Einstek- kein, die spielfrei ausgebildet und ohne Zusatzteile geken der Welle (3) in die Ausstülpung (9) in gekippter 30 gen axiale Verschiebung gesichert ist Die Lösung dieser Stellung der Klappenscheibe ermöglicht und daß Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des beim Ausrichten der Klappenscheibe die Ausstül- Hauptanspruches.

pung berührend in die Eindrehung (6) eingreift und Diese Art der Verbindung ermöglicht bei leichter

sich eine definierte Vorspannung innerhalb der Herstellung und einfachster Montage eine zuverlässige, Steckverbindung aufbaut. 35 spielfreie Drehmomentübertragung. In praxi wird die zu

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge· montierende Klappenscheibe in Schrägstellung in das kennzeichnet, daß die Querschnittsformen der Ein- Gehäuse eingeführt, die mit der Schrägfläche versehene drehung (6) und der Ausstülpung (9) dreieckig, vier- Welle durch die Ausstülpung durchgesteckt und die eckig oder polygonal ausgebildet sind. Klappenscheibe senkrecht ausgerichtet Während des

3. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, 40 Ausrichtvorganges rastet die Ausstülpung in der Ein- dadurch gekennzeichnet, daß im ausgerichteten Zu- drehung ein und innerhalb der Verbindung baut sich stand der Klappenscheibe (1) der der Welle (3) ge- eine definierte Vorspannung auf. Durch Anlage der genüberliegende Wellenzapfen (14,19) die Vorspan- Schrägflächen von Klappenscheibe und Welle sowie nung aufrechterhält durch die Anlage der Ausstülpung auf dem Außen-

4. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, 45 durchmesser der Eindrehung und der induzierten Vorbei der am Wellenzapfen und in der Klappenscheibe spannung erfolgt eine sichere Übertragung des Drehangebrachte Schrägflächen aneinanderliegen, da- momentes. Das Einrasten der Ausstülpung in die Eindurch gekennzeichnet, daß der Wellenzapfen (19) in drehung ermöglicht zusätzlich in einfacher Weise eine Richtung der Wellenachse verstellbar ist axiale Sicherung gegen Verschieben. Denn aufgrund der

5. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4, 50 Exzentrizität zwischen der Ausstülpung der Klappen- dadurch gekennzeichnet daß die Schrägfläche (8) scheibe und der Eindrehung in der Welle entsteht eine und/oder Anlagefläche (10) durch eine zur Wellen- sichelförmige Überdeckungsfläche an der Schulter der achse weisende Nut (17) unterteilt ist. Eindrehung. Die Welle selbst kann dabei in einfacher

Weise mit einem Bund am Gehäuse zur Anlage gelan-

55 gen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Querschnittsformen der Eindrehung und der Ausstül-

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwi- pung dreieckig, viereckig oder polygonal ausgebildet sehen einer in einem Armaturengehäuse drehbar ange- sind. Für die Eindrehung können also auch andere als ordneten Klappenscheibe und einer Welle gemäß dem 60 rotationssymmetrische Querschnittsformen Anwen-Oberbegriff des Hauptanspruches. dung finden und somit eine entsprechend den Gegeben-

Bei den ein Drehmoment übertragenden Verbindun- heiten günstigere Fertigung ermöglichen,
gen zwischen einer Welle und einer Klappenscheibe Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,

sind die unterschiedlichsten Lösungen bekannt, wie z. B. daß im ausgerichteten Zustand der Klappenscheibe der Nutfederverbindung, Kegelstifte, Preßsitze u. ä. Das 65 der Welle gegenüberliegende Wellenzapfen die VorProblem bei diesen Verbindungen besteht darin, das spannung aufrechterhält. Nachdem die Verbindung her-Drehmoment möglichst spielfrei übertragen zu können. gestellt ist, d. h. die Klappenscheibe befindet sich inner-Die DE-AS 17 50 333 zeigt bei einer Absperrklappe halb des Armaturengehäuses im Betriebszustand, wird