DE2918485A1 - Vorrichtung zum herstellen einer keilverbindung sowie verfahren zu deren anwendung - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen einer keilverbindung sowie verfahren zu deren anwendungInfo
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Description
Anwaltsakte: P 429 T3Otain S.A.
Kennwort: "Keilverbindung" Chevilly Larue,
Prankreich
Vorrichtung zum Herstellen einer Keilverbindung sowie Verfahren
zu deren Anwendung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Keilverbindung sowie ein Verfahren zu dessen Anwendung.
Eine solche Verkeilungsvorrichtung dient dazu, zwei Elemente mit
ihren Enden aneinander zu befestigen. Eine derartige Vorrichtung findet insbesondere für die Verkeilung von Maschinenelementen
bei Kränen und Förderanlagen Anwendung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verkeilungsvorrichtung
zu schaffen, die leichter zu montieren und zu demontieren ist, als die bekannten Vorrichtungen, und die außerdem bei
gleicher Widerstandskraft leichter ist.
Eine erfindungsgemäße Verkeilungsvorrichtung, die dazu dient,
zwei Elemente miteinander zu verbinden, welche jeweils eine Gabel und eine öse aufweisen, die ferner mit einem Zapfen versehen
ist, der dazu dient, sowohl durch in der Gabel als auch in der öse vorgesehene Bohrungen hindurchgeführt zu werden, wobei die
beiden Zinken der Gabel beidseits der Öse liegen, ist gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: der Zapfen
ist aus zwei einander zugeordneten Teilen zusammengesetzt, nämlich einem Haupteil und einem Nebenteil, die beide durch eine
ebene Gleitfläche von einander getrennt sind, welche ihrerseits in Bezug auf die geometrische Achse des Zapfens geneigt ist, daß
der Zapfen im wesentlichen von zylindrischer Gestalt ist, und
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daß der Hauptteil in seinem sioh verjüngendem Ende eine Gewindebohrung
aufweist, die sich parallel zur Zapfenachse erstreckt, und die das Gewindeende einer Schraube aufzunehmen vermag, deren
Kopf mittelbar oder unmittelbar an der Gabel außen anliegt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die die beiden Teile des Zapfens trennende Fläche außerhalb der geometrischen Zapfenachse
angeordnet; die Achse liegt auf ihrer gesamten Länge innerhalb des Hauptteiles des Zapfens, während der Nebenteil von
kleinerer Abmessung als der Hauptteil ist.
Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, den zylindrischen Teil der Mantelfläche des Hauptteiles des Zapfens kontinuierlich
zu gestalten, während der zylindrische Teil des Nebenteiles einen Zwischenabschnitt kleineren Durchmessers aufweist, der
sich - in Achsrichtung gesehen - über dem Bereich der öse erstreckt
; dabei ist das Ganze derart gestaltet und angeordnet, daß das freie Ende der öfte auf der Seite des Hauptteiles des
Zapfens liegt, während das freie Ende der beiden Zinken der Gabel auf der Seite des Nebenteiles liegt.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin vorgesehen, das verjüngte Ende des Nebenteiles mit einem zu diesem einteiligen Absatz auszurüsten,
der einen Vorsprung in Bezug auf die Mäntelfläche des
Nebenteiles darstellt, um außen an der Gabel anzuliegen.
Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine kreisringförmige Anschlagplatte
vorgesehen, die außen an der Gabel derart anliegt, und die derart gestaltet ist, daß sich der Absatz zwischen ihren
beiden Enden befindet, so daß eine Verdrehung des Zapfens verhindert
und gleichzeitig eine Montagehilfe geschaffen wird.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin das erweitete Ende des Zapfens
auf der Stirnseite mit einem Buckel oder dergleichen versehen, der Im wesentlichen koaxial zur Zapfenachse liegtj dabei ist das
Ganze derart ausgebildet, daß ma-η zum Zwecke des Eintreibens
des Hauptteiles des Zapfens nach dem Einsetzen des Nebenteiles auf den Buckel mit dem Hammer oder dergleichen schlagen kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stützt sich der Schraubenkopf
auf der Gabel mittelbar ab, und zwar durch Zwischenfügen einer Haube, die einerseits aus einer flachen Scheibe besteht,
welche ihrerseits mit einer Bohrung zum Hindurchführen der Schraube ausgestattet ist, und andererseits aus einem Zylindermantel,
dessen - im Querschnitt gesehen - freies Ende auf der Gabel Abstützung findet, und zwar um jene Bohrung herum,
die der Hindurchführung des Zapfens dient.
Gemäß der Erfindung wird zwischen die flache Scheibe der Haube und dem Kopf der Schraube wenigstens eine elastische Scheibe
sowie eine Sicherungsscheibe eingelegt.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Figur 1 zeigt eine Gesamtansicht der Verkeilungseinrichtung. Figur 2 zeigt den Hauptteil des Zapfens dieser Vorrichtung.
Figur 3 zeigt eine Ansicht in Blickrichtung III in Figur 2. Figur 4 zeigt eine Ansicht des Nebenteiles des Zapfens.
Figur 5 zeigt eine Ansicht in Blickrichtung V in Figur 4.
Figur 6 zeigt die genannte Haube in Draufsicht.
Figur 7 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie VII-VII
in Figur 6.
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• BAD ORIGINAL
Figur 8 zeigt eine Ansicht in Blickrichtung VIII in Figur 1.
Figur 9 zeigt den Querschnitt gemäß der Schnittlinie IX-IX in
Figur 1.
Die in Figur 1 dargestellte Verkeilungsvorrichtung dient dazu,
zwei Elemente, deren Enden jeweils als Gabel und zugehörende öse 1 ausgebildet sind, entsprechend miteinander zu verbinden.
Die Gabel umfaßt zwei Zinken 2 und 3, die beidseits der öse zu
Liegen kommen. Das Hauptteil der Keilvorrichtung stellt ein Zapfen dar, der sowohl eine zylindrische Bohrung 4 der öse 1
als auch zylindrische Bohrungen 5 und 6 der Zinken 2 und 3
durchdringt.
Der Zapfen ist in seiner Gesamtheit von im wesentlichen zylindrischer
Gestalt. Er besteht aus zwei einander zugeordneten Teilen, nämlich einem Hauptteil 8 und einem Nebenteil J. Diese
beiden Teile sind durch eine plane Gleitfläche 9 von einander getrennt, welche leicht gegen die Achse 10 des Zapfens geneigt
ist. Die Fläche S1 die die geometrische Achse 10 nicht schneidet,
befindet sich außerhalb des Nebenteiles 7; aufgrund dieser Tatsache ist die Dicke dieses Nebenteiles J geringer als jene
des Hauptteiles 8.
Der zylindrische Teil der Mantelfläche des Nebenteiles 7 umfaßt auf der Höhe der öse 1 einen mittleren Abschnitt kleineren
Durchmessers (siehe Fig. 4·). Der Nebenteil J trägt an seinem
verjüngten Ende einen kreisbogenförmigen Absatz 12. Dieser bildet einen Vorsprung in Bezug auf die zylindrische Mantelfläche
des Nebenteiles 7. Absatz 12 liegt außen gegen den Zinken;? der Gabel an, um eine Axialverschiebung des Nebenteiles 7 zu verhindern.
Absatz 12 wird weiterhin eingerahmt von den beiden radialen Enden einer kreisbogenförmigen Anschlagplatte 13 (siehe
Fig. 1 und S); diese Platte 1J> liegt an dem Zinken ~$ der Gabel
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außen an, und ist durch eine Schweißnaht 14 mit diesem Zinken j5
verbunden. Die gesamte Anordnung ist derart getroffen, daß Nebenteil 7 im Bereich der freien Enden der Zinken 2 und 3 angeordnet
ist, während Hauptteil 8 im Bereich des freien Endes der Öse 1 liegt.
Der zylindrische Teil der Mantelfläche des Hauptteiles 3 ist in Längsrichtung kontinuierlich durchgeführt. Die zylindrische
Mantelfläche des Hauptteiles 8 soll im wesentlichen kontinuierlich
mit der zylindrischen Mantelfläche des Nebenteiles J eingeführt
werden (siehe insbesondere Fig. 9). Hauptteil 8 umfaßt an seinem erweiteten Ende eine Art Buckel 15, der konzentrisch
zur geometrischen Achse 10 liegt. Hauptteil 8 ist an seinem sich verjüngendem Ende mit einer Gewindebohrung 16 ausgestattet.
Diese erstreckt sich parallel zur geometrischen Achse 10 und dient dazu, das Gewindeende einer Schraube 17 aufzunehmen. Der
Kopf 18 in dieser Schraube stützt sich auf Zinken 2 der Gabel ab, und zwar unter Zwischenfügung einer Haube I9.
Wie sich aus den Figuren 1, 6 und 7 erkennen läßt, umfaßt die
Haube einerseits eine flache Scheibe 20, andererseits einen Zylindermantel 21. Der Stift von Schraube 17 ist durch eine Bohrung
22 der Scheibe 20 hindurchgeführt, während der Kopf l8 und die Scheibe 20 durch zwei elastische Unterlegscheiben 2j5 voneinander
getrennt sind, die einerseits am Stift der Schraube 17 anliegen, andererseits an einer Platte 24, die' sich ebenfalls
im Eingriff mit dem Stift der Schraube I7 befindet. Diese Platte
24 dient als Schraubensicherung. Sie hat ein freies Ende, das
zur zylindrischen Mantelfläche der Haube hin umgeschlagen oder umgebördelt ist. Der freie Rand des Zylindermantels 21 stützt
sich außen gegen den Zinken 2 der Gabel ab, und zwar um die Bohrung 5 hindurch, die dem Hindurchführen des Zapfens dient.
Die Verkeilungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird in folgender Weise benutzt:
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Zuerst wird die Öse 1 derart mit den Zinken 2 und 5 der Gabel in
Eingriff gebracht, daß die Bohrungen 4, 5 und 6 miteinander
fluchten, so als wären sie eine einzige Bohrung. Als erstes wird
Nebenteil 7 eingeführt und während des Einführens des Hauptteiles 8 in genauer Lage gehalten. Im Augenblick dieses Einführens
dient die Halteplatte 13 als Montagehilfe, indem sie jegliche
Gefahr des falschen Einsetzens des Stiftes ausschließt. Um den Hauptteil gut zu verkeilen, kann man auf den Buckel oder Bolzen
15 mit Hilfe eines Hammers schlagen. Sodann wird die Haube 19
aufgesetzt, die elastischen Scheiben 23 und die Platte 24 aufgelegt
und die Schraube YJ eingeführt und mit einem gegebenen Drehmoment eingeschraubt. Nur als Beispiel sei angeführt, daß das
Drehmoment für eine Verkeilungsvorrichtung, deren Zapfen einen Außendurchmesser von 80 mm aufweist, etwa 20 kg1 beträgt. Sobald
die Schraube angezogen ist, wird abermals auf Buckel I5 geschlagen;
sodann wird die Schraube erneut angezogen, und so weiter, bis zum Erreichen einer mechanischen Stabilisierung der gesamten
Einheit.
Indem man auf diese Weise vorgeht erzielt man eine Vorspannung. Aufgrund dieser Vorspannung bleiben die Elemente Zapfen-Bohrung
ständig unter Spannung im Eingriff miteinander, und zwar selbst im Falle der Umkehrung der Kraftübertragung mittels der Verbindung
Gabel-Zapfen, wobei diese Verbindung durch Ausdehnung oder durch Druck vorgenommen werden kann.
Die Vorspannung, welche Ermüdungserscheinungen vorbeugt, erlaubt es, einen höheren Druckkontakt herzustellen, als im Falle der
klassischen Vorrichtungen, welche einen konusförmigen, aus einem
einzigen Teil hergestellten Zapfen umfassen. Auf diese Weise erlaubt die Erfindung eine Verringerung der Dicke der Verkeilungsteile
und damit eine Verminderung des Gewichtes des Verkeilungszapfens. Die Anwendung einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die die Gewichte der zu handhabenden Teile erheblich vermindern, erlaubt, ist insbesondere im Falle von Kranen vorteilhafte
Hierdurch wird nämlich der Vorgang des Teleskopierens
(Ausfahrens) erleichtert, wobei solche Verkeilungen an hoch gelegenen
Stellen vorgenommen werden müssen.
Die elastischen Scheiben 2j? dienen dazu, die beim Montieren aufgebrachte
Vorspannung weiterhin beizubehalten.
Das erfindungsgemäße Verkeilungssystem ist insbesonder im Hinblick
auf das Demontieren vorteilhaft. Mit den bekannten Vorrichtungen muß man lange auf den konischen Zapfen schlagen, um
ihn dann loszuhauen, wenn wer angerostet ist. Der Vorgang des Lösens angerosteter Zapfen ist insbesondere bei Zapfen großen
Durchmessers sehr unangenehm. Bei erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtungen genügen hingegen einige wenige Hammerschläge zum
Entriegeln: aufgrund der Gestaltung des Zapfens als Zylinder und aufgrund der Ausbildung aus zwei voneinander getrennten Teilen
durch die Gleitfläche 9 läßt sich Hauptteil 8 augenblicklich
lösen.
Bei gleichem Widerstand (gleiche Kraftübertragungsmöglichkeit) läßt sich ein herkömmlicher Verkeilungszapfen eines mittleren
Außendurchmessers von 80 mm und von einem Gewicht von 11 kg durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ersetzen, deren Zapfen nur etwa
6 kg wiegt. Die Arbeit des Monteurs wird sehr erleichtert, und zwar in dem Maße, in welchem unnützes Gewicht vermieden wird.
Claims (10)
1.) Verkellungsvorrichtung zum gegenseitigen Befestigen zweier
Elemente, die jeweils mit einer Gabel und. einer öse ausgestattet
sind, mit einem Zapfen, der sowohl durch Bohrungen in der Gabel als auch durch eine Bohrung in der öse hindurchgeführt
wird, wobei die beiden Zinken der Gabel beidseits der Öse zu liegen kommen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen
aus zwei einander zugeordneten Elementen aufgebaut ist, nämlich einem Hauptteil (8) und einem Nebenteil (7), und daß
diese beiden Teile durch eine im wesentlichen ebene Gleitfläche (9) von einander getrennt sind, die gegen die geometrische
Achse (10) des Zapfens leicht geneigt ist, und daß der Zapfen in seiner Gesamtheit im wesentlichen zylindrische
Gestalt hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Gleitfläche (9) die Achse (10) des Zapfens nicht schneidet,
und daß sich diese Achse (10) auf ihrer gesamten Länge
innerhalb des Hauptteiles (S) erstreckt, so daß das Nebenteil (7) von geringerer Dicke als der Hauptteil (8) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hauptteil (8) im Bereich seines verjüngten Endes eine in die Stirnseite eingelassene Gewindebohrung trägt, die sich
parallel zur Achse des Zapfens erstreckt und die dazu dient, das Gewindeende einer Spannschraube (17) aufzunehmen, deren
Kopf (l8) sich außen gegen die Gabel abstützt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich
der Schraubenkopf (18) unter Zwisqhenfügung einer Haube (19)
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gegen die Gabel abstützt, und daß die Haube (19) einerseits aus einer flachen Scheibe (20) besteht, die eine Bohrung (22)
zum Hindurchführen des Gewindeteiles der Schraube (17) aufweist, und andererseits aus einem Zylindermantel (21), dessen
freier Rand sich im Bereich jener Bohrung, der dem Hindurchführen des Zapfens dient, gegen die Gabel abstützt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der flachen Scheibe (20) der Haube (19) und dem
Kopf (l8) der Schraube (17) zum Sichern der Schraube wenigstens eine elastische Scheibe und ein Sicherungsblech vorgesehen
sind, durch welche die Schraube (17) hindurchgeführt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß der zylindrische Teil der Mantelfläche des Hauptteiles (8) des Zapfens in Längsrichtung gesehen kontinuierlich
verläuft, während jener des Nebenteiles (7) einen Zwischenabschnitt im Bereich der öse (1) aufweist, der einen geringfügig
kleineren Durchmesser als der übrige Teil hat, und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß das freie Ende der öse (1)
auf der Seite des Hauptteiles (8) des Zapfens so angeordnet ist, während das freie Ende der beiden Zinken (2, 3) der Gabel
auf der Seite des Nebenteiles (7) liegt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der verjüngte Teil des Nebenteiles (7) einen Absatz (12) angeformt hat, der in Bezug auf die zylindrische
Mantelfäche des Nebenteiles (7) einen Vorsprung bildet, um außen gegen die Gabel anzuliegen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Absatz (12) Kreisbogenform hat, und daß eine kreisbogenförmige Halteplätte derart außen an der Gabel angeformt ist, daß der
Absatz von den beiden radialen Enden der Halteplatte (Γ3) eingerahmt
wird, um sowohl eine Verdrehung des Zapfens als auch
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eine Falschmontage zu verhindern.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das erweiterte Ende des Hauptteiles (8) des Zapfens einen Buckel (I5) aufweist, der im wesentlichen zentrisch
zur geometrischen Achse (10) des Zapfens angeordnet ist, und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß zum
Zwecke des Verkeilens von Hauptteil (8) und Nebenteil (7) auf den Buckel (I5) geschlagen werden kann.
10. Verfahren zur Verwendung einer Verkeilungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Nebenteil (7) des Zapfens eingesetzt wird, daß
dieser sodann in seiner genauen Lage während des Einführens des Hauptteiles (8) des Zapfens gehalten wird, daß sodann auf
den Hauptteil (8)' des Zapfens geschlagen wird, um diesen mit dem Nebenteil zu verkeilen, daß anschließend die Spannschraube
in den Hauptteil (8) des Zapfens mit einem vorgegebenen Drehmoment eingeschraubt wird, daß sodann von neuem auf den Hauptteil
(8) des Zapfens geschlagen und sodann erneut die Schraube (17) niit dem Hauptteil (8) des Zapfens unter gleichem Drehmoment
weitergeschraubt wird, und daß sodann bis zum Erzielen einer mechanischen Stabilistaion der gesamten Einheit vorangeschritten
wird, entsprechend einem Vorspannungszustand, der einen ständigen Druckkontakt zwischen dem Zapfen und den Bohrungen
von Gabel (2, 3) und öse (1) sicherstellt, und zwar
selbst für den Fall einer Umkehrung der Kraftübertragungsrichtung mittels der Verbindung Gabel-Öse.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: POTAIN S.A., ECULLY, RHONE, FR |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |