DE4332148C1 - Vorrichtung zum Befestigen eines Schaftes am Umfang eines Trägerkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen ei­ nes Schaftes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die GB-A-2 191 249 beschreibt eine Vorrichtung mit Ausneh­ mungen am Umfang des Trägerkörpers, die jeweils mit einem Innengewinde versehen sind. Ein an einem Lüfterflügel be­ festigtes Schaftende ist mit einem Außengewinde versehen und in die Ausnehmung einschraubbar. In vielen Anwendungs­ fällen ist - z. B. zur Anpassung des Anstellwinkels des Lüfterflügels - eine Drehbarkeit des Schaftes um seine Längsachse erforderlich. Wegen der Gewindesteigung der kooperierenden Gewinde kann sich bei der Schaftdrehung der Spalt zwischen der Lüfterflügelunterkante und dem Träger­ körper vergrößern und zu einer Verminderung des Wirkungs­ grades führen. Außerdem ist durch den beim Einschrauben des Schaftes beanspruchten Raum die Dichte der Schaft- bzw. Lüfterflügelanordnung (Bedeckung) begrenzt.

Vor diesem Hintergrund wird in der EP-A1-0 515 006 eine konstruktive Variante vorgeschlagen, bei der der Schaft ei­ ne Innennut und die Ausnehmung eine umlaufende Außennut aufweisen, die im eingesteckten Zustand des Schaftes ge­ meinsam einen Aufnahmeraum für eine geschlitzte Siche­ rungsscheibe bilden. Die bei Rotation auftretenden Zentri­ fugalkräfte werden unter Scherbelastung der Sicherungs­ scheibe übertragen, wobei der Schaft im Stillstand des Ro­ tationskörpers problemlos um seine Längsachse drehbar und eine hohe Bedeckung erreichbar ist. Diese bekannte Vorrich­ tung ist wegen der erforderlichen präzisen Fertigung der Nuten vergleichsweise aufwendig. Durch die höchstens zuläs­ sige Scherbelastbarkeit der Scheibe sind die übertragbaren Kräfte und damit die zulässigen Drehzahlen (Zentrifugalkräfte) begrenzt.

Bei einer bekannten (CH-PS 192 647) Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art wird zum Befestigen eines Schaftes in einer Ausnehmung am Umfang eines Trägerkörpers zunächst ei­ ne mit einem Außengewinde versehene Hülse auf den Schaft gesteckt, den sie dann mit Radialspiel umgibt. Anschließend wird eine zweite Hülse mit ihrem Innengewinde auf das Au­ ßengewinde des Schaftes geschraubt. Der Schaft wird dann mit den beiden Hülsen in die Ausnehmung des Trägerkörpers eingebracht und die erste Hülse mit ihrem Außengewinde in das Gegengewinde der Ausnehmung soweit und fest einge­ schraubt, bis die erste Hülse die zweite Hülse fest gegen den Boden der Ausnehmung preßt und damit den Schaft ver­ klemmt. Nur vor dem Festklemmen ist es möglich, den Schaft bzw. einen mit diesem verbundenen Lüfterflügel in eine ge­ wünschte Lage zu drehen. Der Spalt zwischen der Lüfterflü­ gelunterkante und dem Trägerkörper muß verhältnismäßig auf­ wendig durch Unterlegscheiben passender Dicke eingestellt werden. Die Einstellung und eine ggf. notwendige Korrektur des Spaltes und der Lüfterflügelstellung sind deshalb ver­ hältnismäßig aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in der Schaffung ei­ ner Vorrichtung zum Befestigen eines Schaftes am Umfang ei­ nes Trägerkörpers, die eine vergleichsweise hohe Bedeckung zuläßt, einfach herstellbar ist und auch nach der Montage eine Einstellung der Schaftstellung und/oder der Spaltdich­ tung erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst. Die in die Ausnehmung einschraubbare Hülse verleiht dem Schaft in vorteilhafter Weise einen ro­ tatorischen Freiheitsgrad, so daß eine Anpassung des An­ stellwinkels des Lüfterflügels ohne wirkungsgradvermin­ dernde Vergrößerung des Spaltes zwischen der Flügelunter­ kante und dem Trägerkörper (kleinstmögliche innere Spaltdichtung) möglich ist. Die Hülse kann bevorzugt zwei­ teilig ausgeführt sein.

Das die Hülse ein zu ihrem Außengewinde gegensinniges Innengewinde aufweist, das mit einem Außengewinde des Schaftes zusammenwirkt, bewirkt in vorteilhafter Weise, daß sich durch die Drehung der Hülse beim Einschrauben in die Ausnehmung gleichzeitig auch das Außengewinde des Schaftes in das Innengewinde der Hülse einschraubt. Sofern die Bedeckung es (zumindest teilweise) zuläßt, kann auch der Schaft in die bzw. aus der Hülse geschraubt werden, während die Hülse bereits in der Ausnehmung ist bzw. verbleibt.

Eine die Betriebssicherheit erhöhende vorteilhafte Fortbil­ dung der Erfindung sieht vor, daß die Hülse durch eine Hül­ sensicherung fixierbar ist.

Zur Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es beson­ ders vorteilhaft, wenn Ausnehmungen an der umfangsnahen Hülsenoberseite zum Eingriff eines Montage- oder Einstell­ werkzeugs vorgesehen sind.

Eine hinsichtlich der Strömungsverhältnisse vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die umfangsnahe Hülsenoberseite kugelkappenartig und im wesentlichen der Oberflächenkontur des Rotationskörpers entsprechend ausgebildet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zeichnerisch darge­ stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwende­ te Hülse mit einem Werkzeug,

Fig. 2 die Hülse in detaillierter Darstellung, und die

Fig. 3 bis 5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Montagestadien.

Gemäß Fig. 1 sind an der umfangsnahen, einem Lüfterflügel 52 (Fig. 3) zugewandten Hülsenoberseite 22 Ausnehmungen 24 vorgesehen, in die ein Montage- oder Einstellwerkzeug 26 mit korrespondierenden Zapfen 28 eingreift. Damit kann ohne Beeinträchtigung der Ausrichtung des Lüfterflügels 52 die Hülse 48 festgezogen oder gelockert werden.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Hülsenoberseite 22 kugelkappen­ artig ausgebildet. Um den Spalt zwischen der Hülse 48 und dem Lüfterflügel 52 (Fig. 3) zur Erzielung eines mög­ lichst hohen Wirkungsgrades (kleinstmögliche innere Spalt­ dichtung) zu minimieren, ist die Hülsenoberfläche 30 der Oberflächenkontur der Welle 41 entsprechend ausgebildet.

Bei der in den Fig. 3 bis 5 prinzipiell dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine Welle 41 eine Ausnehmung 42 an ihrem Umfang 43 auf. Die Ausnehmung 42 hat ein rechtssinniges Innengewinde 46 (Rechtsgewinde), in das ein entsprechendes Rechtsgewinde 47 der Hülse 48 eingeschraubt ist. Eine zentrale Längsboh­ rung 49 der Hülse 48 weist ein gegensinniges Gewinde (Linksgewinde) 49a auf, in das ein entsprechendes Linksge­ winde 50a eingeschraubt ist. Das Linksgewinde 50a ist auf einen Schaft 50 geschnitten, der mit einem Lüfterflügel 52 verschweißt ist. Ein unbeabsichtigtes Drehen des Schaftes 50 um seine Längsachse ist durch die Reibung zwischen den kooperierenden Gewinden erheblich erschwert. Um ein unbeab­ sichtigtes Drehen des Schaftes 50 nahezu gänzlich zu unter­ binden, ist am Boden 59 der Ausnehmung 42 eine Feder 60 angeordnet, deren Federkraft in Zentrifugalrichtung 64 wirkt.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, erlaubt diese Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine besonders elegante Mon­ tage, ohne daß der Lüfterflügel 52 um seine Längsachse ge­ dreht werden muß. Dazu wird die Hülse 48 soweit in die Aus­ nehmung 42 eingeschraubt, bis die Hülse 48 um das Maß A über die Welle 41 hervorsteht. Dann wird das Linksgewinde 50a an die Hülse 48 angesetzt. Anschließend wird die Hülse 48 um das Maß A rechtssinnig eingeschraubt, bis sie bündig mit der Welle 41 abschließt. Dabei schraubt sich gleichzei­ tig das Gewinde 50a in das Linksgewinde 49a in der Hülse 48 hinein, bis die Unterkante 62 des Lüfterflügels 52 mit mi­ nimalem Spalt 63 auf der Welle 41 befestigt ist (Fig. 5). Die kooperierenden Gewinde 49a, 50a verhindern eine axiale Beweglichkeit des Schaftes 50 gegenüber der Hülse 48 in zentrifugaler Richtung 64. Die bei Einstellung des Anstellwinkels ggf. erforderliche Drehung des Schaftes 50 verursacht infolge der Steigung der Gewinde 49a, 50a zwar eine Spaltänderung, die jedoch durch geeignetes Ver­ drehen der Hülse 48 über die Gewinde 46, 47 kompensierbar ist.

Die Hülse 48 kann durch eine Gewindebohrung und eine dort einschraubbare Sicherungsschraube 70 (Fig. 2) gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen oder Lösen gesichert sein.

Die erfindungsgeinäße Vorrichtung gewährleistet eine zuver­ lässige und für hohe Drehzahlen ausgelegte mechanische Be­ festigung des Lüfterflügels, wobei der Lüfterflügel ohne Drehung um seine Längsachse in der Ausnehmung befestigt werden kann. Die Vorrichtung erlaubt bedarfsweise eine kon­ trollierte Drehung des Schaftes um seine Längsachse, ohne daß die Spaltgeometrie zwischen Lüfterflügelunterkante und Rotationskörper beeinträchtigt wird. Dieser rotatorische Freiheitsgrad wird dadurch erreicht, daß die Befestigung des Schaftes über eine Hülse erfolgt, die unabhängig von ihrer Verschraubung in der Ausnehmung die Drehbewegung des Schaftes zuläßt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Befestigen eines mit einem Außengewinde versehenen Schaftes (50), insbesondere eines Lüfterschaf­ tes, in einer mit einem Innengewinde (46) versehenen Aus­ nehmung (52) am Umfang (43) eines Trägerkörpers, insbeson­ dere eines Rotationskörpers (41), mit einer den Schaft (50) aufnehmende Hülse (48) mit einem Außengewinde (47), das in das Innengewinde (46) einschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (48) ein zu ihrem Außengewinde (47) gegensinniges Innengewinde (49a) aufweist, das mit dem Außengewinde (50a) des Schaftes (50) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (48) durch eine Hülsensicherung (70) fixierbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ausnehmungen (24) an der umfangsnahen Hülsenoberseite (22) für ein Montage- oder Einstellwerkzeug (26).

4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsnahe Hülsenoberseite (22) kugelkappenartig und im wesentlichen der Oberflächenkontur des Trägerkörpers (41) entsprechend ausgebildet ist.