DE102006052529B4

DE102006052529B4 - Method for detecting an overload of a shaft-hub connection

Info

Publication number: DE102006052529B4
Application number: DE102006052529A
Authority: DE
Inventors: Antonius Bader
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2026-11-07
Also published as: DE102006052529A1

Abstract

Verfahren zur Detektion einer Überlastung einer Welle-Nabe-Verbindung,
wobei zur radialen Verbindung eine Passfeder mit Ausnehmungen, nämlich durchgängigen Bohrungen, Löchern und/oder Schlitzen, eingesetzt wird,
wobei bei oder nach dem Auftreten der Überlastung eine Verformung der Ausnehmungen in der Passfeder festgestellt wird.Method for detecting an overload of a shaft-hub connection,
wherein for the radial connection a key with recesses, namely through holes, holes and / or slots is used,
wherein during or after the occurrence of the overload, a deformation of the recesses in the feather key is detected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion einer Überlastung einer Welle-Nabe-Verbindung.The invention relates to a method for detecting an overload of a shaft-hub connection.

Welle-Nabe-Verbindungen sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Typische Welle-Nabe-Verbindungen umfassen eine zylindrische Welle und eine ebenso geformte Nabe. Zur verdrehfesten Verbindung von Welle und Nabe hat es sich etabliert, in die Welle eine Nut einzuarbeiten die mit einer Passfeder ausgestattet ist, die in eine entsprechende Nut, die in der Nabe vorgesehen ist, formschlüssig eingeführt wird.Shaft-hub connections are known in a variety of embodiments. Typical shaft-hub connections include a cylindrical shaft and a similarly shaped hub. For rotationally fixed connection of shaft and hub, it has been established to incorporate into the shaft a groove which is equipped with a feather key, which is inserted in a form-fitting manner in a corresponding groove which is provided in the hub.

Die Nabe kann auf diese Weise so leicht auf die Welle aufgesteckt werden, dass ein anschließendes Entfernen des Aufnahmeteils noch möglich ist. Andererseits ist durch die Passfeder eine feste radiale Position des Aufnahmeteils auf der Welle vorgesehen. Das Aufnahmeteil ist also gegen Durchdrehen gesichert.The hub can be easily attached to the shaft in this way that a subsequent removal of the receiving part is still possible. On the other hand, a fixed radial position of the receiving part is provided on the shaft by the feather key. The receiving part is thus secured against spinning.

Sensoren zur Bestimmung des Drehmoments an einer Welle sind ebenfalls in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Die Drehmomenterfassung kann unterschiedlichen Prinzipien folgen und entweder absolute oder relative Werte liefern. Eine exakte Drehmomentmessung ist jedoch aufwendig und die zugehörige Vorrichtung oftmals kostspielig.Sensors for determining the torque on a shaft are also known in numerous embodiments. The torque detection can follow different principles and provide either absolute or relative values. However, an exact torque measurement is expensive and the associated device is often expensive.

In der DE10205089 ist eine Passfeder mit integriertem Sensor beschrieben. Die dort beschriebene Passfeder ist mit einer Messvorrichtung ausgestattet, die es ermöglicht Zustandsgrößen in der Welle-Nabe-Verbindung zu ermitteln.In the DE10205089 a feather key with integrated sensor is described. The feather key described there is equipped with a measuring device which makes it possible to determine state variables in the shaft-hub connection.

In vielen Anwendungen einer Welle-Nabe-Verbindung ist die Bestimmung des Drehmoments ausschließlich im Fall einer Störung notwendig, wofür der Aufwand einer entsprechenden Messvorrichtung nicht lohnend ist.In many applications of a shaft-hub connection, the determination of the torque is necessary only in the event of a fault, for which the cost of a corresponding measuring device is not worthwhile.

Aus der DE 2830198 A1 ist eine Klemmvorrichtung zur Verbindung koaxial angeordneter Konstruktionselemente bekannt.From the DE 2830198 A1 is a clamping device for connecting coaxially arranged construction elements known.

Aus der US 423701 A , der US 1460222 A , der US 2681239 A , der US 2994548 A und der US 3362734 A sind jeweils Passfederverbindungen für eine Welle bekannt.From the US 423701 A , of the US Pat. No. 1,460,222 A , of the US 2681239 A , of the US 2994548 A and the US 3362734 A each feather key connections for a shaft are known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Überlastung einer Welle-Nabe-Verbindung in einfacher Weise feststellbar darzustellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll preiswert sein, einfach in ihrer Handhabung und die Möglichkeit bieten in bestehende Geräte nachgerüstet zu werden.The invention has for its object to represent the overload of a shaft-hub connection in a simple manner detectable. The device of the invention should be inexpensive, easy to handle and offer the ability to be retrofitted into existing equipment.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the method according to the features indicated in claim 1.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren sind, dass es zur Detektion einer Überlastung einer Welle-Nabe-Verbindung, wobei zur radialen Verbindung eine Passfeder mit Ausnehmungen, nämlich durchgängigen Bohrungen, Löchern und/oder Schlitzen, eingesetzt wird, wobei bei oder nach dem Auftreten der Überlastung eine Verformung der Ausnehmungen in der Passfeder festgestellt wird.Important features of the method are that it is used for detecting an overload of a shaft-hub connection, wherein for radial connection a feather key with recesses, namely through holes, holes and / or slots, is used, wherein at or after the occurrence of the overload a deformation of the recesses in the feather key is detected.

Wichtige Merkmale bei einer Passfeder zur drehfesten Verbindung einer Welle-Nabe-Verbindung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind, dass in der Welle und in der Nabe jeweils eine Nut vorgesehen ist, in die die Passfeder einbringbar ist, dass in der Passfeder Ausnehmungen vorgesehen sind, die eine Verformung der Passfeder ermöglichen, und dass die Verformung der Passfeder nachweisbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Passfeder die Überlastung zwar registriert, die weitere Übertragung des Drehmoments aber nicht gestört ist, wobei eine Erhöhung des Spiels die Übertragung nicht stört.Important features of a feather key for non-rotatable connection of a shaft-hub connection for carrying out a method according to the invention are that a groove is provided in the shaft and in the hub, into which the feather key can be inserted, that recesses are provided in the feather key, which allow a deformation of the key, and that the deformation of the key is detectable. The advantage here is that although the key register the overload, the further transmission of torque is not disturbed, with an increase of the game does not interfere with the transfer.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Passfeder Ausnehmungen eingearbeitet sind, die sich bei einem definierten Drehmoment in kontrollierter Weise irreversibel, elastisch Verformen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Überlastung der Welle-Nabe-Verbindung festgehalten werden kann. Ein weiterer Vorteil ist dabei, dass die verformte Passfeder bei Bedarf auf einfache Weise austauschbar ist.In a further embodiment of the invention, it is provided that in the feather key recesses are incorporated, the irreversible, elastic deformation at a defined torque in a controlled manner. The advantage here is that an overload of the shaft-hub connection can be recorded. Another advantage is that the deformed key is easily replaceable when needed.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Form und Anordnung der Ausnehmungen derart gestaltet, dass die Passfeder sich bei mindestens einem Schwellenwert des angreifenden Moments verformt. Die Passfeder ist hier derart gestaltet, dass die Verformung schrittweise bei unterschiedlichen Belastungen einsetzt. Von Vorteil ist dabei, dass die Überlastung der Welle-Nabe-Verbindung in diskreten Schritten bestimmbar ist.In a further embodiment of the invention, the shape and arrangement of the recesses is designed such that the feather key deforms at least one threshold of the attacking moment. The key is designed here so that the deformation begins gradually at different loads. The advantage here is that the overload of the shaft-hub connection can be determined in discrete steps.

Bei einer weiteren Ausgestaltung sind die Ausnehmungen in der Passfeder derart gestaltet, dass eine Verformung umkehrbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Passfeder nach dem Nachweis einer Überlastung wiederverwertbar ist.In a further embodiment, the recesses in the key are designed such that a deformation is reversible. The advantage here is that the feather key is recyclable after the proof of an overload.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zum Bestimmen einer Überlast in die Passfeder einbringbar. Von Vorteil ist dabei, dass die Überlast ohne einen Ausbau der Passfeder darstellbar ist. In a further embodiment of the invention, means for determining an overload in the key can be introduced. The advantage here is that the overload can be displayed without removing the feather key.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist den Mitteln zur Detektion der Verformung eine Auswerteschaltung nachgestellt, die eine Regulierung der an der Welle-Nabe-Verbindung anliegenden Momente ermöglicht, insbesondere eine Reduktion zur Vermeidung von Schäden am Gesamtsystem. Von Vorteil ist dabei, dass eine mittels Steuerschaltung mithilfe des Signals der Auswerteschaltung direkt auf die Überlast Aktoren entsprechend aktivierbar sind.In a further embodiment of the invention, the means for detecting the deformation of an evaluation circuit is adjusted, which allows a regulation of the voltage applied to the shaft-hub connection moments, in particular a reduction to avoid damage to the overall system. The advantage here is that a control circuit using the signal of the evaluation circuit can be activated directly on the overload actuators accordingly.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Passfeder derart gestaltet, dass sie eine Sollbruchstelle enthält. Von Vorteil ist dabei, dass die Verbindung bei einer Überlastung unterbrochen wird und somit die weiteren Komponenten des Systems geschont werden.In a further embodiment of the invention, the key is designed such that it contains a predetermined breaking point. The advantage here is that the connection is interrupted in an overload and thus the other components of the system are spared.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Passfeder derart gestaltet, dass sie bereits vorhandene Passfedern in Welle-Nabe-Verbindungen ersetzt. Von Vorteil ist dabei, dass bereits bestehende Welle-Nabe-Verbindungen mit der erfindungsgemäßen Passfeder nachrüstbar sind.In a further embodiment of the invention, the key is designed such that it replaces existing feather keys in shaft-hub connections. The advantage here is that already existing shaft-hub connections can be retrofitted with the key according to the invention.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages emerge from the subclaims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wellewave
22: Nabehub
33: Aufnahmeteilreceiving part
44: Anzeigemitteldisplay means
55: PassfederAdjusting spring
66: Ausnehmungrecess
77: Sensorsensor
88th: Arbeitsbereich vor der ÜberlastungWorkspace before overload
99: Arbeitsbereich nach der ÜberlastungWorkspace after overload
1010: kritischer Drehmomentwertcritical torque value
1111: Anschlussleitungconnecting cable
bb: PassfederbreiteKeyway width
MM: Drehmomenttorque

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist eine Welle-Nabe-Verbindung in Schnittansicht dargestellt.The invention will now be explained in more detail with reference to schematic illustrations:
In the 1 a shaft-hub connection is shown in sectional view.

2 zeigt als Draufsicht Passfedern mit unterschiedlichen Arten von Ausnehmungen. 2 shows as a top view feather keys with different types of recesses.

3 zeigt einen beispielhaften Verlauf der Passfederbreite b über dem Drehmoment M. 3 shows an exemplary course of the feather key width b over the torque M.

In 4 ist als Draufsicht eine Passfeder mit einem Sensor und Anschlussleitung 11 dargestellt.In 4 is a top view of a key with a sensor and connecting cable 11 shown.

Die 1 veranschaulicht die Welle-Nabe-Verbindung, bei der eine Passfeder 5 zum Einsatz kommt, die zur formschlüssige Übertragung des Drehmoments zwischen Welle 1 und Nabe 2 eines Aufnahmeteils 3 dient. Die Passfeder 5 ist in einer Nut der Welle 1 vorgesehen.The 1 illustrates the shaft-hub connection in which a feather key 5 used for the positive transmission of torque between the shaft 1 and hub 2 a receiving part 3 serves. The feather key 5 is in a groove of the shaft 1 intended.

In der 1 sind auch Anzeigemittel 4 vorgesehen, die einen erste Pfeil auf dem Aufnahmeteil 3 und einen zweiten auf der Welle 1 umfassen. Nach Montage und im Normalbetrieb, also beim Übertragen von Drehmoment, das unterhalb eines maximal zulässigen Wertes liegt, zeigen die Spitzen der Pfeile aufeinander.In the 1 are also means of display 4 provided a first arrow on the receiving part 3 and a second on the shaft 1 include. After assembly and in normal operation, ie when transmitting torque that is below a maximum permissible value, the tips of the arrows point to each other.

Der maximal zulässige Wert ist bestimmt durch die ausgewählten Dimensionen und die verwendeten Materialien. Der maximal zulässige Wert liegt vorzugsweise im Bereich des Übergangs zwischen dem elastischen und dem inelastischen Bereich. Ein Überlasten führt also zu bleibender Verformung der Passfeder.The maximum allowed value is determined by the dimensions selected and the materials used. The maximum permissible value is preferably in the region of the transition between the elastic and the inelastic region. An overload thus leads to permanent deformation of the feather key.

Dabei sind die Pfeile derart vorsehbar, dass sie sich in allen Betriebspunkten des Normalbetriebs gegenüberstehen. Bei einer Beobachtung mit Stroboskop ist somit keine Abweichung mit bloßem Auge feststellbar. Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Passfeder derart vorsehbar, dass abhängig vom übertragenen Drehmoment eine entsprechende Abweichung der Pfeilspitzen voneinander ablesbar ist – gegebenenfalls unter Verwendung optischer Hilfsmittel. Insbesondere können die Anzeigemittel zusätzlich mit einer entsprechenden Skala zum Messen der Abweichungen ausgestattet werden und es kann ein Wert für Drehmoment somit bestimmt werden. Dies gilt solange der maximal zulässige Wert nicht überschritten wurde, also alle vorigen Betriebspunkte im elastischen Bereich liegen.The arrows are so providable that they face each other in all operating points of normal operation. When observing with a stroboscope, no deviation is thus detectable with the naked eye. In other embodiments of the invention, the key is providable so that depending on the transmitted torque a corresponding deviation of the arrowheads is readable from each other - optionally using optical aids. In particular, the display means may be additionally provided with a corresponding scale for measuring the deviations and a value for torque may thus be determined. This applies as long as the maximum permissible value has not been exceeded, ie all previous operating points are in the elastic range.

Bei der Erfindung nach 1 ist die Passfeder derart ausgeführt, dass ein Überschreiten des maximal zulässigen Wertes an durch die Welle-Nabe-Verbindung übertragenem Drehmoment, also eine am inelastischen Bereich liegende Belastung, zu einer bleibenden Verschiebung der einen Pfeilspitze gegen die andere führt.According to the invention 1 the feather key is designed in such a way that exceeding the maximum permissible value of torque transmitted through the shaft-hub connection, ie a load lying in the inelastic region, leads to a permanent displacement of one arrowhead against the other.

Wenn das Drehmoment höhere Werte annimmt, kann es entweder in der Welle-Nabe-Verbindung 4 oder in anderen an der Drehmomentübertragung beteiligten Komponenten des Gesamtsystems, zu Verformungen oder gar zu Zerstörung einzelner Bauteile kommen.If the torque assumes higher values, it can either be in the shaft-hub connection 4 or in other components of the overall system involved in the torque transmission, deformations or even destruction of individual components occur.

Bei der Erfindung wird also die Passfeder als Mittel zum Detektieren eines Auftretens von unzulässig hohem Drehmoment verwendet. Hierzu ist sie entsprechend ausgeführt.In the invention, therefore, the key is used as a means for detecting an occurrence of impermissibly high torque. For this purpose, it is executed accordingly.

Die Passfeder 5 ist also zur Analyse der Ursachen für Zerstörung verwendbar. Beispielsweise ist sie hilfreich, wenn in einem Antriebsstrang, umfassend mehrere erfindungsgemäße Passfederverbindungen, eine Überlastung auftritt. The feather key 5 is therefore useful for analyzing the causes of destruction. For example, it is helpful if an overload occurs in a drive train comprising a plurality of feather key connections according to the invention.

Die 2a–d zeigen verschiedene erfindungsgemäße Passfedern 5 mit unterschiedlichen Arten von Ausnehmungen 6. Bei Überlastung an der Passfeder 5 ergeben sich daraus unterschiedliche Verformungsbilder, also unterschiedliche Verformungen der Passfeder.The 2a -D show different feather keys according to the invention 5 with different types of recesses 6 , In case of overload on the feather key 5 This results in different deformation images, so different deformations of the feather key.

Die Ausnehmungen 6 sind als durchgängige Bohrungen, als Nuten oder sonstig geformte Hohlräume ausführbar.The recesses 6 are executable as continuous holes, as grooves or other shaped cavities.

Die Ausnehmungen 6 in 2a sind symmetrisch angelegt und führen zu einer Quetschung der Passfeder 5 bei Überlastung. Die Ausnehmungen 6 sind alle identisch, sodass die Verformung bei einem kritischen Drehmomentwert einsetzt. Nach dieser irreversiblen Verformung ist die Passfeder 5 weiter verwendbar, wobei allerdings der Wert für Spiel in der Welle-Nabe-Verbindung erhöht ist.The recesses 6 in 2a are symmetrical and lead to a pinch of the feather key 5 in case of overload. The recesses 6 are all identical, so that the deformation starts at a critical torque value. After this irreversible deformation is the feather key 5 continue to be usable, but the value for play in the shaft-hub connection is increased.

Die schräge Anordnung der im Gegensatz zu 2a jeweils kleineren Ausnehmungen 6, wie sie in 2b dargestellt ist, führt zu einer Quetschung, die erst bei höheren Belastungen, also einem höheren kritischen Drehmomentwert, einsetzt als bei der in 2a dargestellte Passfeder 5. Die Verformung ist bei dieser Ausführungsform nur sehr gering, wodurch die weitere Benutzung der Welle-Nabe-Verbindung 4 gewährleistet bleibt. Die Erhöhung des Spiels ist geringer als bei 2a.The oblique arrangement of the contrary 2a each smaller recesses 6 as they are in 2 B is shown, leads to a pinch, which only at higher loads, ie a higher critical torque value, used as in the 2a illustrated feather key 5 , The deformation is very low in this embodiment, whereby the further use of the shaft-hub connection 4 remains guaranteed. The increase of the game is less than at 2a ,

Bei einer Anordnung wie sie in 2c schematisch skizziert ist, wird im Fall einer Überlastung die Passfeder 5 durch eine Scherung verformt, wobei der kritische Drehmomentwert durch die Größe der Ausnehmungen 6 und dem dazwischenliegenden Material definierbar ist. Die Erhöhung des Spiels nach Verformung ist dadurch reduziert.In an arrangement as in 2c is schematically sketched, in the case of overload, the feather key 5 deformed by a shear, wherein the critical torque value by the size of the recesses 6 and the intermediate material is definable. The increase of the game after deformation is thereby reduced.

Bei einer Anordnung wie sie in 2d schematisch skizziert ist, wird im Fall einer Überlastung die Passfeder 5 ebenfalls schräg verformt, wobei der kritische Drehmomentwert durch Lage und Breite der Ausnehmungen 6 definierbar ist. Auch der Wert für die Spielerhöhung nach Verformung ist dadurch bestimmt.In an arrangement as in 2d is schematically sketched, in the case of overload, the feather key 5 also obliquely deformed, the critical torque value by location and width of the recesses 6 is definable. Also the value for the player increase after deformation is determined by it.

Das Diagramm in 3 zeigt den zugehörigen hysteretischen Verlauf der Relation zwischen der Passfederbreite b und dem Drehmoment M. Der obere Teil der Kurve, die Neukurve, die die Passfederbreite vor der Überlast 8 wiedergibt, bleibt solange konstant, bis der durch die Konstruktion festgelegte kritische Drehmomentwert 10 erreicht ist. Unter Einwirkung des zu hohen Drehmoments wird die Passfeder 5 irreversibel verformt und erhält die neue Passfederbreite b, die im unteren Ast der Kurve, die die Breite nach der Überlast 9 wiedergibt, dargestellt ist. Da die Passfeder 5 dann diese Passfederbreite b beibehält, kann das Gesamtsystem weiterhin im Betrieb bleiben. Eine Belastung der Passfeder auch im Drehmomentbereich größer dem kritischen Drehmomentwert 10 ist auch weiterhin möglich.The diagram in 3 shows the corresponding hysteretic curve of the relation between the feather key width b and the torque M. The upper part of the curve, the new curve, the feather key width before the overload 8th remains constant until the critical torque value defined by the design 10 is reached. Under the influence of too high torque is the feather key 5 irreversibly deformed and receives the new feather key width b, which in the lower branch of the curve, the width after the overload 9 is displayed. Because the feather key 5 then maintains this feather key width b, the entire system can remain in operation. A load of the key also in the torque range greater than the critical torque value 10 is still possible.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele wird die Passfeder 5 nach der genannten Verformung ausgetauscht, insbesondere bei einer Wartung. Die Verformung ist detektierbar mittels Beobachtung der Anzeigemittel 4 oder durch einen Sensor 7, der nachfolgend näher erläutert wird.In further embodiments of the invention, the feather key 5 exchanged after said deformation, especially during maintenance. The deformation is detectable by observation of the display means 4 or by a sensor 7 , which will be explained in more detail below.

In 4 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt, bei der die Passfeder 5 reversibel betrieben wird, also im elastischen Bereich. In einer der Ausnehmungen 6 ist ein Sensor 7 vorgesehen, der einen Wert für Belastung der Passfeder 5 ermittelt. Somit sind Werte für von der Passfeder 5 übertragenes Drehmoment, in ihr herrschende Temperatur und/oder weitere Größen detektierbar.In 4 a further embodiment of the invention is shown, wherein the feather key 5 is operated reversibly, ie in the elastic range. In one of the recesses 6 is a sensor 7 provided, a value for loading the key 5 determined. Thus, values for from the feather key 5 transmitted torque, detectable in its prevailing temperature and / or other sizes.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Sensor mit zumindest einer weiteren Vorrichtung zur Übermittelung der Werte verbunden. Somit ist eine Steuerung und/oder Regelung einer Maschine oder eines Antriebsstranges ausführbar unter Berücksichtigung dieser Größen. Insbesondere ist die entsprechende Information übermittelbar an Bedienpersonal.In further exemplary embodiments according to the invention, the sensor is connected to at least one further device for transmitting the values. Thus, a control and / or regulation of a machine or a drive train can be executed taking into account these variables. In particular, the corresponding information can be transmitted to operating personnel.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Sensor beispielsweise als verformungsabhängiger Schalter ausgeführt, der bei Überschreiten eines gewissen Drehmomentwertes geschlossen wird und nach Unterschreiten wieder geöffnet ist. Als Schalter ist auch eine im Normalbetrieb durchtrennte Leitung vorsehbar. Es sind aber auch druckabhängige Schalterelemente vorsehbar. Da sich die Passfeder 5 im reversiblen Bereich nach der Überlastung 10 wieder in ihre Ausgangsform zurückverformt, kann diese Anordnung vielfache Überlastungen in der Welle-Nabe-Verbindung 4 detektieren und mittels der entsprechenden Kommunikationsmittel nach außen weiterleiten.In further embodiments of the invention, the sensor is designed for example as a deformation-dependent switch, which is closed when a certain torque value is exceeded and is open again after falling below. As a switch and a severed in normal operation line is providable. But there are also pressure-dependent switch elements providable. Because the feather key 5 in the reversible area after overloading 10 deformed back to its original shape, this arrangement can multiple overloads in the shaft-hub connection 4 detect and forward by means of the appropriate communication means to the outside.

Die Weiterleitung des Sensorsignals von der Passfeder 5 zur weiteren Auswertung erfolgt mittels Schleifkontakten an der Welle, optischen Signalen, Funkwellen oder auf induktivem Weg.The forwarding of the sensor signal from the feather key 5 for further evaluation by means of sliding contacts on the shaft, optical signals, radio waves or by inductive means.

Als Teil der Kommunikationsmittel sind Feldbussysteme oder einfache Bussysteme verwendbar.Fieldbus systems or simple bus systems can be used as part of the communication means.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die Komponenten derart elektronisch oder physikalisch gestaltet, dass ihre Resonanzfrequenz durch die Formveränderung der Ausnehmungen veränderbar ist. Somit ist eine externe elektronische Schaltung vorzusehen, die eine Fernabfrage ermöglicht.In further embodiments of the invention, the components are designed electronically or physically such that their resonance frequency is variable by the change in shape of the recesses. Thus, an external electronic circuit should be provided which allows remote access.

Bei dieser Ausführungsform ist dem Signal des Sensors 7 eine Auswerteschaltung nachschaltbar, die das an der Welle-Nabe-Verbindung 4 anliegende Drehmoment derart reduziert, sodass kein Schaden an den weiteren Komponenten des Gesamtsystems entsteht.In this embodiment, the signal of the sensor 7 an evaluation circuit nachschaltbar, which at the shaft-hub connection 4 applied torque is reduced so that no damage to the other components of the overall system arises.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist das Aufnahmeteil 3 ein Rad, ein Zahnrad oder ein beliebiges Maschinenteil.In further embodiments of the invention, the receiving part 3 a wheel, a gear or any machine part.

Die in den 2a–d und 4 dargestellten Passfedern 5 sind als geradstirnige Passfedern skizziert. In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind rundstirnige Passfedern verwendbar. Ebenso ist die Lage der Ausnehmungen radial, axial oder auch in beliebiger Richtung vorsehbar.The in the 2a -D and 4 shown feather keys 5 are outlined as straightforward feather keys. In other embodiments of the invention, round-ended feather keys can be used. Likewise, the position of the recesses radially, axially or in any direction vorsehbar.

Vorteiligerweise ist die Passfeder 5 derart ausgeführt, dass sie ohne besonderen Aufwand aus der Nut entfernbar ist, insbesondere von Hand.Advantageously, the feather key 5 carried out so that it can be removed without special effort from the groove, in particular by hand.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Passfeder 5 mehrteilig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfacherer Wechsel nach der Verformung der Passfeder ermöglicht ist.In a further embodiment of the invention, the feather key 5 executed in several parts. The advantage here is that a simpler change after the deformation of the key is possible.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Passfeder 5 an einer Welle-Nabe-Verbindung an einer am Gehäuse der Antriebseinheit herausstehenden Endbereich der Antriebswelle vorzusehen. Die Antriebseinheit wird beispielsweise dargestellt durch ein Getriebe, einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, eine Kupplung oder sonstige Verbindungen zwischen Welle und Nabe.In a further embodiment of the invention, the feather key 5 to provide at a shaft-hub connection to an end portion of the drive shaft protruding from the housing of the drive unit. The drive unit is represented for example by a gear, a motor, in particular an electric motor, a clutch or other connections between the shaft and hub.

Claims

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnmeldung oder Alarm ausgelöst wird.A method according to claim 1, characterized in that a warning message or alarm is triggered.

Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnmeldung, ein Alarm, eine Krafteinwirkung auf die Passfeder reduziert oder auf Null geregelt oder gesteuert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a warning message, an alarm, a force on the feather key is reduced or regulated to zero or controlled.

Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment reduziert werden zur Vermeidung von Schäden am Gesamtsystem.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a speed and / or torque are reduced to avoid damage to the overall system.

Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passfeder ausgetauscht wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the feather key is exchanged.

Passfeder, insbesondere zur drehfesten Verbindung einer Welle-Nabe-Verbindung, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in der Passfeder Ausnehmungen vorgesehen sind, wobei die Ausnehmungen als durchgängige Bohrungen, Löcher und/oder Schlitze, ausgeführt sind.Key, in particular for the rotationally fixed connection of a shaft-hub connection, for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, wherein recesses are provided in the feather key, wherein the recesses are designed as through holes, holes and / or slots.

Passfeder nach Anspruch 6, wobei die als durchgängige Bohrungen, Löcher und/oder Schlitze, ausgeführte Ausnehmungen der Passfeder als Mittel zur Detektion einer Überlastung vorgesehen sind.Key according to claim 6, wherein the continuous bores, holes and / or slots, recesses of the key are provided as a means for detecting an overload.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen regelmäßig angeordnet sind.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the recesses are arranged regularly.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformung von ersten Ausnehmungen ein erster Wert von durch die Passfeder übertragenem Drehmoment zugeordnet ist.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the deformation of the first recesses is associated with a first value of torque transmitted by the key.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformung von weiteren Ausnehmungen ein zweiter Wert von durch die Passfeder übertragenem Drehmoment zugeordnet ist, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the deformation of further recesses is associated with a second value of torque transmitted by the key, wherein the second value is greater than the first value.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformung oder Zerstörung der Außenkontur der Passfeder ein dritter Wert von durch die Passfeder übertragenem Drehmoment zugeordnet ist, wobei der dritte Wert größer als der zweite Wert ist.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the deformation or destruction of the outer contour of the feather key is assigned a third value of transmitted by the feather key torque, wherein the third value is greater than the second value.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passfeder derart gestaltet ist, dass sie sich ab Überschreiten eines kritischen durch die Passfeder übertragenen Drehmomentwertes verformt. Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the feather key is designed such that it deforms when a critical torque transmitted by the feather key is exceeded.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passfeder derart gestaltet ist, dass in den Ausnehmungen vorgesehene Füllkörper zum Festlegen des kritischen, durch die Passfeder übertragenen Drehmomentwerts vorgesehen sind.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the feather key is designed such that provided in the recesses fillers are provided for determining the critical, transmitted by the feather key torque value.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Anordnung der Ausnehmungen derart gestaltet ist, dass die Passfeder sich bei einem, zwei, drei oder mehreren bestimmten Schwellenwerten des angreifenden Moments verformt, insbesondere reversibel oder irreversibel.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shape and arrangement of the recesses is designed such that the feather key deforms at one, two, three or more specific threshold values of the attacking moment, in particular reversible or irreversible.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungskennlinie und/oder Steifigkeit als Funktion der durch die Passfeder übertragenen Kraft oder Drehmoments der Passfeder einen zweiten Bereich größerer Steigung aufweist und zwei benachbarte Bereich kleinerer Steigung.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transfer characteristic and / or rigidity as a function of the force transmitted by the feather key or torque of the key has a second region of greater pitch and two adjacent region of smaller pitch.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung im Wesentlichen die Breite istKey according to at least one of the preceding claims, characterized in that the deformation is substantially the width

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Überschreitung des kritischen Drehmomentwertes bewirkte Verformung der Passfeder reversibel ist.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the deformation caused by the exceeding of the critical torque value of the key is reversible.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Überschreitung des kritischen Drehmomentwertes bewirkte Verformung der Passfeder irreversibel ist.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the deformation caused by the exceeding of the critical torque value of the feather key is irreversible.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Detektion einer Verformung der Passfeder vorgesehen sind, insbesondere Verformungssensoren.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that means for detecting a deformation of the feather key are provided, in particular deformation sensors.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Detektion mit einer Auswerteschaltung verbunden sind.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the means for detection are connected to an evaluation circuit.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung mit den Mitteln zur Detektion verbunden sind,Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that means for monitoring, control and / or regulation are connected to the means for detection,

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passfeder eine Sollbruchstelle als Mittel zur Detektion enthält.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the feather key contains a predetermined breaking point as means for detection.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passfeder in bestehende Welle-Nabe-Verbindungen nachrüstbar ist.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the feather key can be retrofitted into existing shaft-hub connections.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen als Bohrungen, Löcher und/oder Schlitze vorgehen sind.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the recesses are as holes, holes and / or slots proceed.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen symmetrisch in der Passfeder angeordnet sind oder mit einem Schrägungswinkel zur Achsrichtung angeordnet sind.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that the recesses are arranged symmetrically in the feather key or are arranged with a helix angle to the axial direction.

Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass statt der Ausnehmungen Verdünnungsbereiche vorgesehen sind.Key according to at least one of the preceding claims, characterized in that instead of the recesses dilution areas are provided.

Vorrichtung, umfassend eine in einer Bohrung eines Aufnahmeteils vorgesehene Welle, wobei eine Passfeder als Mittel zur Drehmomentübertragung zwischen Welle und Aufnahmeteil vorgesehen ist, wobei in der Passfeder Ausnehmungen vorgesehen sind, wobei die Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist.Device comprising a shaft provided in a bore of a receiving part, wherein a key is provided as a means for transmitting torque between the shaft and the receiving part, wherein recesses are provided in the feather key, wherein the key is formed according to at least one of the preceding claims.

Welle-Nabe-Verbindung, umfassend eine Passfeder nach einem der Ansprüche 6–26, dadurch gekennzeichnet, dass wobei in der Passfeder Ausnehmungen vorgesehen sind, insbesondere wobei die Passfeder nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist.Shaft-hub connection, comprising a feather key according to one of claims 6-26, characterized in that recesses are provided in the key, in particular wherein the key is formed according to at least one of the preceding claims.

Verwendung einer Passfeder als Mittel zur Detektion einer Überlastung wobei an der Passfeder Ausnehmungen zum Festlegen des der kritischen Überlastung zugeordneten Drehmomentwertes vorgesehen sind.Use of a feather key as means for detecting an overload, wherein recesses are provided on the feather key for setting the torque value associated with the critical overload.