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Antriebswelle für Geräte in explosionsgeschützten Gehäusen Bei elektrischen
Betriebsmitteln, die in Räumen mit hochexplosiblen Gas-Luft- oder Dampf-Luft-Gemischen
Verwendung finden, ist neben der Frage der Deckelverschlüsse der Gehäuse und der
elektrischen Durchführungen auch noch die Frage der unbedingten Abdichtung der Antriebswelle
der in den explosionsgeschützten Gehäusen angeordneten Geräte von besonderer Bedeutung.
Die sichere Abdichtung der Antriebswellen bietet Schwierigkeiten, da die Wellen
nicht unter Anwendung hohen Anpreßdruckes dicht eingeschraubt werden können. Die
Wellen müssen vielmehr in jeder Lage beweglich bleiben.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Antriebswelle für
Geräte in explosionsgeschützten Gehäusen zu schaffen, die eine unbedingt sichere
Abdichtung gegen das Gehäuse gewährleistet, daneben aber für ihre Betätigung frei
beweglich ist. Nach der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, die durch eine Gehäusewand
bzw. durch eine mit der Gehäusewand dicht verschraubte Muffe hindurchgeführte Welle
ventilartig von innen gegen die Gehäusewand bzw. Muffe zu pressen und dabei bei
äußerer mechanischer Druckwirkung gegen eine Axialverschiebung zu sichern.
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Nach der Erfindung kann dies z. B. dadurch erreicht werden, .daß zwischen
äußerem Antriebsorgan, beispielsweise Handhebel, undAntriebswelle eine Kupplung
vorgesehen ist, die beim Drehen des Antriebsorgans die Welle mitnimmt, bei Axialverschiebung
dagegen
wirkungslos bleibt. Das Antriebsorgan ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, daß
es die Welle verdeckt. Die Ventilfläche der Welle ist mittels Ü,berwurfmutter auf
ihren Sitz gepreßt, während das Antriebsorgan unmittelbar auf der Welle axial verschiebbar
ist. Es ist besonders zweckmäßig, dabei die Kupplung zwischen Antriebsorgan und
Welle durch einen durch beide geführten Bolzen herzustellen, wobei im Antriebsorgan
alsBolzenführung senkrecht zurAchsrichtung der Welle angeordneteLanglöcher-dienen.
DieLanglöcher müssen so bemessen sein, daß das axiale Spiel des Bolzens in diesen
Löchern .größer als das zwischen Antriebsorgan und Gehäuse bzw. Muffe ist.
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Diese Ausführung einer Antriebswelle für Geräte in explosionsgeschützten
Gehäusen wird zwar den gestellten Anforderungen gerecht, setzt aber immer noch eine
genaue Passung der Welle und ihrer Lagerbuchse voraus, da bei radialem Angriff an
der Welle kein Abkippen der Ventilfläche der Welle stattfinden darf.
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Um genaue Passungen der Welle und der Lagerbuchse zu vermeiden, wird
nach der weiteren Erfindung vorgeschlagen, zwei durch eine Kupplung verbundene Wellenteile
vorzusehen, wobei die Kupplung innerhalb der Gehäuse bzw. MuffenbohTung angeordnet
ist und das Antriebsorgan fest auf dem Wellenteil außerhalb des Gehäuses sitzt.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Kupplung der beiden Wellenteile durch Nut
und Paßstück erfolgen zu lassen und zwischen beiden Kupplungsteilen ein axiales
Spiel vorzusehen, das größer als das zwischen Antriebsorgan und Gehäuse bzw. Muffe
ist. Um bei dieser Kupplungsart keine großen .unerwünschten Klemmkräfte infolge
zu kleinem Angriffsradius zu erhalten, wird erfindungsgemäß der betreffende Wellenteil
mit einer Axialbohrung und der dadurch gebildete Wellenring mit zwei gegenüberliegenden
Nuten für das Paßstück versehen. Die Axialbohrung kann so groß gewählt werden, wie
es die Festigkeit der durch die beiden Nuten entstehenden Mitnehmernocken erlaubt.
Dadurch werden die Angriffspunkte für die Drehmomentübertragung sicher an den Außendurchmesser
derWelle verlegt und demzufolge dieDruckkräfte entsprechend vermindert.
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Um eine genügende Anpressung der Ventilfläche des inneren Wellenteiles
herzustellen, weist der äußere Wellenteil; eine zum inneren Wellenteil hin abgesetzte
Axialbohrung auf, in der eine Feder angeordnet ist, die durdh einen in den anderen
Wellenteil geschraubten Gewindebolzen mit Kopf gespannt ist.
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Eine andere Ausführung der Antriebswelle nach der Erfindung besteht
darin, daß eine durc'hge'hende Welle mit Kegelventil vorgesehen, die Welle außerhalb
des Gehäuses von einer Hülse mit Kegel um= geben ist, der auf eine entsprechende
Fläche des Gehäuses bzw. der Muffe wirkt, und auf den Rand der Hülse eine Tellerfeder
sich abstützt, die ihre Spannung durch eine Sehraube im äußeren Wellenende erhält.
Dabei ist es wiederum vorteilhaft, die die Tellerfeder spannende Schraube durch
besondere Ausbildung des Antriebsorgans, das auf der Hülse axial verschiebbar ist,
zu verdecken. Es ist weiterhin zweckmäßig, die den äußeren Wellenteil umgebende
Hülse mit Kegel mit einem Längsschlitz zu versehen. Durch das Schlitzen wird die
Möglichkeit jeglichen Spieles über ein bestimmtes Maß ausgeschaltet, so daß diese
Art der Wellendurchführung eine besonders höhe Sicherheit gegen Zünddurchschläge
bietet, ohne daß .dabei große Anforderungen an die Genauigkeit bei der Herstellung
gestellt werden.
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Die Ventilfläche der Antriebswelle und der dazugehörige Sitz am Gehäuse
bzw. an der Muffe werden gegen Undichtwerden durch Oxydation dadurch geschützt,
daß sie gegebenenfalls mit einem galvanischen Überzug aus Kupfer oder Silber versehen
werden. Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden beschrieben.
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In der Zeichnung isst der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. i eine Antriebswelle mit durch eine überwurfmutter festgepreßter
Ventilfläche, Abb. 2 eine Welle, die aus zwei durch eine Kupplung verbundenen Wellenteilen
besteht, Abb.3 eine besondere Ausbildung eines dieser Wellenteile, Abb. ¢ eine durchgehende
Antriebswelle mit kegeligem Ventilsitz und Abb. 5 eine besondere Ausführung einer
mit einem Kegel versehenen und mit dem. Ventilsitz der Welle zusammenarbeitenden
Hülse.
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In Abb. i veranschaulicht i einen Schnitt durch einen Teil eines explosionsgeschützten
Gehäuses, in dem Geräte angeordnet sind, die durch die Welle 2 betätigt werden.
Die Welle 2 ist durch eine mit dem Gehäuse i verschraubte Gewindemuffe 3 hindurchgeführt.
Die Dichtung zwischen Gehäuse z und Muffe 3 erfolgt beispielsweise durch einen Dichtungsring
q. aus plastischem Metall. Die Ventih flache 5 der Welle 2 wird auf die entsprechende
Sitzfläche der Muffe 3 ,durch eine Überwurfmutter 6 gepreßt. Das Antriebsorgan 7,
z. B. in Gestalt eines Handhebels, sitzt axial verschieblich auf der Wellet und
ist mit dieser durch einen Bolzen 8 gekuppelt. Der Bolzen 8 befindet sich in einer
Bohrung g der Welle 2 und .ist darin mittels der Schraube io befestigt. Der Bolzen
g ragt durch. Langlöcher i i in das Antriebsorgan 7 hinein. Die Langlöcher i i sind
in Achsrichtung der Welle angeordnet, und das axiale Spiel des Bolzens 8 in diesen
Löchern ist größer als das zwischen Antriebsorgan 7 und Muffe 3. Das Antriebsorgan
7 ist zweckmäßig so ausgebildet, daß das Ende der Welle .2 verdeckt ist.
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Nach der Abb. 2 besteht die Antriebswelle für die im Gehäuse i angeordneten
Geräte aus zwei Wellenteilen z2 und 13, die durch eine aus Nut 1q. und Paßstück
15 bestehende Kupplung miteinander verbunden sind. Die Ventilfläche 5 des Wellenteiles
12 wird .durch den Gewindebolzen 16 unter Zwischenschaltung einer Feder 17 aufgepreßt.
Der Wellenteil 13 hat zur Aufnahme des Bolzens 16 und der Feder 17 eine zum
Wellenteil i2 hin abgesetzte durchgehende Bohrung. Das Antriebsorgan 7 ist
auf
dem Wellenteil 13 mittels des Gewindebolzens 18 ohne Spiel befestigt. Dagegen
ist zwischen Nut 14 und Paßstück 15 in Achsrichtung der Wellen ein Spiel! vorgesehen,
das größer als das zwischen Antriebsorgan 7 und Muffe 3 ist. Um zu verhindern, daß
zwischen Nut und Paßstück oder am Wellenkopf große Klemmkräfte auftreten, ist vorzugsweise,
wie die Abb. 3 deutlich zeigt, der Wellenteil i2 mit Innenbohrungen i9 und der so
an beiden Wellenenden gebildete Wellenring 2o mit zwei einander gegenüberliegenden
Nuten 21 und 22 versehen.
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In Abb. q. ist wiederum eine durchgehende Antriebswelle 23 für die
im Gehäuse i angeordneten Geräte veranschaulicht. Als Lagerung für die Welle 23
dient wiederum eine Gewindemuffe 24. mit Dichtungsring 25. Die Welle 23 ist mit
einer kegeligen Dichtungsfläche ausgerüstet, wobei es vorteilhaft ist, der kegeligen
Fläche eine solche Neigung zu geben, daß radiale Drucke an der Welle auf der Innen-
oder Außenseite keine axiale Verschiebung bewirken. Zu diesem Zweck ist fernerhin
das aus der Muffe 2q. nach außen ragende Wellenende von einer Hülse 26 mit Kegel
27 umgeben. Auf den Rand der Hülse 26 stützt sich eine Tellerfeder 28 ab, die ihre
Spannung durch eine Schraube 29 im äußeren Ende der Welle 23 erhält. Das Antriebsorgan
7 sitzt wiederum mittels eines Bolzens 8 verschiebbar auf der Hülse 26 und ist so
ausgebildet, daß die Tellerfeder 28 und die Schraube 29 verdeckt werden. Wie die
Abb. 5 zeigt, wird die Hülse 26 mit Konus 27 mit einem Schlitz 30 versehen;
dadurch wird d.ie Möglichkeit eines jeden Spiels über ein gewünschtes Maß ausgeschaltet.