DE9416348U1 - Shaft connection for a power generator - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Wellenverbindung für einen einen Verbrennungsmotor und einen Generator aufweisenden Stromerzeuger, mit einer Motorwelle, mit einer Generatorwelle und mit einer Montagestange, wobei die Montagestange im zusammengebauten Zustand entlang der Achsen der Motorwelle und der Generatorwelle verläuft und die Motorwelle und die Generatorwelle unter mechanischer Spannung zusammenhält.The invention relates to a shaft connection for a power generator having an internal combustion engine and a generator, with a motor shaft, with a generator shaft and with a mounting rod, wherein the mounting rod in the assembled state runs along the axes of the motor shaft and the generator shaft and holds the motor shaft and the generator shaft together under mechanical tension.

Derartige Stromerzeuger werden für eine unabhängige und mobile Stromversorgung im privaten wie auch im gewerblichen Einsatz verwendet. Dadurch können elektrische Geräte fernab von jeder elektrischen Steckdose und ohne lange Verlängerungskabel in Betrieb genommen werden, wobei die Einsatzbereiche beispielsweise im Baugewerbe und auch in der Landschafts- und Gartenpflege liegen. Diese Stromerzeuger werden üblicherweise aus handelsüblichen, serienmäßig hergestellten Komponenten zusammengesetzt. Dabei liegen die Vorteile darin, daß serienmäßig in großen Mengen hergestellte Komponenten preiswerter wie auch in ihrer Funktion zuverlässiger als Spezialanfertigungen sind. So ist es beispielsweise im Stand der Technik bekannt, Rasenmähermotoren als Verbrennungsmotoren zu verwenden, da neben deren geringem Preis auch die inzwischen weit entwickelten umweltfreundlichen Eigenschaften wie geringe Lärmentwicklung als auch geringer Kraftstoffverbrauch in vorteilhafter Weise auch für Stromerzeuger eingesetzt werden können. Bedingt durch die übliche Verwendung des Rasenmähermotors und die Anordnung der Motorwelle sind bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Stromerzeugern der Verbrennungsmotor, also der Rasenmähermotor, und der Generator senkrecht übereinander angeordnet.Such power generators are used for an independent and mobile power supply in both private and commercial use. This means that electrical devices can be operated far away from any electrical socket and without long extension cables, with areas of application being, for example, the construction industry and also in landscaping and gardening. These power generators are usually assembled from commercially available, mass-produced components. The advantages are that mass-produced components are cheaper and more reliable than custom-made components. For example, it is known in the state of the art to use lawnmower engines as combustion engines, since in addition to their low price, the now highly developed environmentally friendly properties such as low noise and low fuel consumption can also be used advantageously for power generators. Due to the usual use of the lawnmower engine and the arrangement of the motor shaft, in these state-of-the-art power generators, the combustion engine, i.e. the lawnmower engine, and the generator are arranged vertically one above the other.

Bei dem zuvor aufgezeigten Stromerzeuger ist es wegen der erforderlichen Betriebssicherheit notwendig, eine möglichst vibrationsfreie Verbindung zwischen dem Motor und dem Generator herzustellen. Dazu müssen die Motorwelle und die Generatorwelle kraftschlüssig miteinander verbunden werden, ohne daß dabei eine bei der Drehung auftretende Unwucht zu einer starken Vibration führt. Denn durch eine solche Vibration würde ein ruhiger Stand des Stromerzeugers verhindert und möglicherweise sogar ein Umfallen des Stromerzeugers hervorgerufen. Zudem ist eine vibrationsfreie Verbindung zwischen dem Motor und dem Generator notwendig, um innerhalb des Generators Schaden wegen eines unruhigen Laufens des Rotors innerhalb des Stators zu verhindern. Regelmäßig sind die Motorwelle und die Generator-In the case of the power generator described above, it is necessary to create a connection between the motor and the generator that is as vibration-free as possible due to the required operational safety. To do this, the motor shaft and the generator shaft must be connected to one another in a force-locking manner without any imbalance that occurs during rotation leading to strong vibrations. This is because such vibrations would prevent the power generator from standing still and could even cause the power generator to fall over. In addition, a vibration-free connection between the motor and the generator is necessary to prevent damage to the generator due to the rotor running unevenly within the stator. The motor shaft and the generator shaft are regularly

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welle nicht für eine direkte Verbindung geeignet, so daß deren Form verändert werden muß und weitere Verbindungsteile erforderlich sind.shaft is not suitable for a direct connection, so its shape must be changed and additional connecting parts are required.

Aus der DE - A - 43 04 630, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, ist eine Wellenverbindung bekannt, bei der das Ende der Motorwelle unverändert bleibt, bei der jedoch das Endteil der Generatorwelle, das gewöhnlicherweise einen Innenkonus aufweist, mit einer zylindrischen Sackbohrung versehen wird. Der Durchmesser dieser Sackbohrung entspricht dabei dem Außendurchmesser der zylindrischen Motorwelle. Sowohl an der Außenseite des Endteils der Motorwelle als auch an der Innenseite des zylindrisch ausgebohrten Endteils der Generatorwelle sind Längsnuten vorgesehen, die derart ausgestaltet sind, daß sie im zusammengebauten Zustand formschlüssig ein Keilstück umschließen. Dieses Keilstück dient also der Kraftübertragung von der Motorwelle auf die Generatorwelle.From DE - A - 43 04 630, from which the present invention is based, a shaft connection is known in which the end of the motor shaft remains unchanged, but in which the end part of the generator shaft, which usually has an inner cone, is provided with a cylindrical blind hole. The diameter of this blind hole corresponds to the outside diameter of the cylindrical motor shaft. Longitudinal grooves are provided both on the outside of the end part of the motor shaft and on the inside of the cylindrically drilled end part of the generator shaft, which are designed in such a way that they form-fit around a wedge piece when assembled. This wedge piece is therefore used to transmit power from the motor shaft to the generator shaft.

Die aus der DE - A - 43 04 630 bekannten Wellenverbindung weist den Nachteil auf, daß das Endteil der Generatorwelle für die Herstellung der Wellenverbindung bearbeitet werden muß, da dieses Endteil serienmäßig einen Innenkonus aufweist. Damit während dieser Bearbeitung keine Schäden am Rotor und Stator entstehen können ist es für diese Bearbeitung erforderlich, die Generatorwelle aus dem Generator auszubauen. Weiterhin wirkt sich die Verwendung des Keilstückes dahingehend nachteilig aus, daß die Kraftübertragung zwischen der Motorwelle und der Generatorwelle nicht axialsymmetnsch ist, sondern in einem außerhalb der Längsachse angeordneten Bereich stattfindet. Dieses führt zu Vibrationen während des Betriebes des Stromerzeugers. The shaft connection known from DE - A - 43 04 630 has the disadvantage that the end part of the generator shaft has to be machined to create the shaft connection, since this end part has an internal cone as standard. To ensure that no damage occurs to the rotor and stator during this machining, it is necessary to remove the generator shaft from the generator. The use of the wedge piece also has the disadvantage that the power transmission between the motor shaft and the generator shaft is not axially symmetrical, but takes place in an area located outside the longitudinal axis. This leads to vibrations during operation of the power generator.

Die JP-A- 57-329 offenbart eine Wellenverbindung, bei der das Endteil der Motorwelle konisch zulaufend ausgestaltet ist, so daß das Außenprofil des Endteils der Motorwelle an den Innenkonus der Generatorwelle angepaßt ist. Im zusammengebauten Zustand liegen der Außenkonus der Motorwelle und der Innenkonus der Generatorwelle aneinander an, so daß eine reibschlüssige Verbindung hergestellt wird und somit die Kraft von der Motorwelle auf die Generatorwelle übertragen wird. Bei dieser Wellenverbindung ist es also notwendig, das Endteil der Motorwelle zu bearbeiten, denn üblicherweise weist das Endteil der Motorwelle eine zylindrische, nicht eine konische Form auf. Daher treten bei diesem aus der JP-A- 57-329 bekannten Stromerzeuger die bereits oben geschilderten Nachteile bei der Bearbeitung der Motor-JP-A-57-329 discloses a shaft connection in which the end part of the motor shaft is tapered so that the outer profile of the end part of the motor shaft is adapted to the inner cone of the generator shaft. In the assembled state, the outer cone of the motor shaft and the inner cone of the generator shaft are in contact with one another so that a frictional connection is established and the power is thus transferred from the motor shaft to the generator shaft. With this shaft connection, it is therefore necessary to machine the end part of the motor shaft, because the end part of the motor shaft usually has a cylindrical, not a conical shape. Therefore, with this power generator known from JP-A-57-329, the disadvantages already described above when machining the motor shaft occur.

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welle auf, da die Motorwelle für eine Bearbeitung aus dem Motor ausgebaut werden muß.shaft, as the motor shaft must be removed from the motor for processing.

Aus der WO 83 / 01 712 ist eine Wellenverbindung bekannt, bei der ein Verbindungselement die Motorwelle mit der Generatorwelle kraftschlüssig verbindet. Dazu weisen sowohl die Motorwelle als auch die Generatorwelle entlang ihrer Außenfläche eine Vielzahl von Rippen auf und weist das hohlzylindrisch ausgestaltete Verbindungselement eine entsprechende Negativkontur an der Innenfläche auf, so daß das Verbindungselement exakt an die Außenprofile der Motorwelle und der Generatorwelle angepaßt ist. Im zusammengebauten Zustand nimmt dann das Verbindungselement jeweils von einer Seite die beiden Enden der Motorwelle und der Generatorwelle auf, so daß die Kraft der Drehbewegung der Motorwelle auf die Generatorwelle übertragen wird. Bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Wellenverbindung ist also eine Bearbeitung der Oberflächen sowohl der Motorwelle als auch der Generatorwelle erforderlich, um eine formschlüssige Verbindung herstellen. Die zuvor aufgezeigten Nachteile gelten also auch bei diesem aus der WO 83/01 712 bekannten Stromerzeuger.A shaft connection is known from WO 83/01 712 in which a connecting element connects the motor shaft to the generator shaft in a force-locking manner. For this purpose, both the motor shaft and the generator shaft have a large number of ribs along their outer surface and the hollow-cylindrical connecting element has a corresponding negative contour on the inner surface so that the connecting element is precisely adapted to the outer profiles of the motor shaft and the generator shaft. In the assembled state, the connecting element then takes up the two ends of the motor shaft and the generator shaft from one side so that the force of the rotary movement of the motor shaft is transferred to the generator shaft. With this shaft connection known from the prior art, it is therefore necessary to machine the surfaces of both the motor shaft and the generator shaft in order to create a form-locking connection. The disadvantages outlined above therefore also apply to this power generator known from WO 83/01 712.

Die vorliegende Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, die bekannte Wellenverbindung für einen einen Verbrennungsmotor und einen Generator aufweisenden Stromerzeuger derart auszugestalten, daß die Wellenverbindung einfacher und somit kostengünstiger hergestellt werden kann.The present invention therefore has the task of designing the known shaft connection for a power generator having an internal combustion engine and a generator in such a way that the shaft connection can be produced more simply and thus more cost-effectively.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Verbindungselement für eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Motorwelle und der Generatorwelle angeordnet ist und daß das Verbindungselement einerseits an die Form des serienmäßig ausgebildeten Endteils der Motorwelle, andererseits an die Form des serienmäßig ausgebildeten Endteils der Generatorwelle angepaßt ist.The above-described object is achieved according to the invention in that a connecting element is arranged for a force-locking connection between the motor shaft and the generator shaft and that the connecting element is adapted on the one hand to the shape of the standard end part of the motor shaft and on the other hand to the shape of the standard end part of the generator shaft.

Es ist erkannt worden, daß mit Hilfe eines entsprechend ausgestalteten Verbindungselementes eine Bearbeitung sowohl des Endteils der Motorwelle als auch des Endteils der Generatorwelle vermieden werden kann, so daß diese Endteile ihre serienmäßig ausgestaltete Form beibehalten. Es ist somit nicht notwendig, die Motorwelle und die Generatorwelle für eine Bearbeitung des Endteiles aus dem Motor bzw. ausIt has been recognized that with the help of a suitably designed connecting element, machining of both the end part of the motor shaft and the end part of the generator shaft can be avoided, so that these end parts retain their standard shape. It is therefore not necessary to remove the motor shaft and the generator shaft for machining the end part from the motor or from the generator shaft.

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dem Generator zu entfernen, wodurch die Herstellung der erfindungsgemäßen Wellenverbindung erheblich vereinfacht wird.the generator, which considerably simplifies the manufacture of the shaft connection according to the invention.

Das Verbindungselement weist in einer ersten Vision eine Verbindungswelle auf, die an einer Seite mit einem Außenkonus versehen ist, der im zusammengebauten Zustand an dem im Endteil der Generatorwelle angeordneten Innenkonus anliegt. Dadurch wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Generatorwelle und der Verbindungswelle hergestellt.In a first vision, the connecting element has a connecting shaft which is provided on one side with an outer cone which, when assembled, rests against the inner cone arranged in the end part of the generator shaft. This creates a frictional connection between the generator shaft and the connecting shaft.

Um nun auch an der zylindrisch ausgestaltenen Motorwelle eine reibschlüssige Verbindung mit der Verbindungswelle zu erlangen, ist hier eine Spannhülse vorgesehen, die auf das Endteil der Motorwelle aufgeschoben ist und einen Außenkonus sowie einen etwa axial verlaufenden Längsschlitz aufweist. Dieser Außenkonus steht im zusammengebauten Zustand mit einem in der Verbindungswelle ausgestalteten Innenkonus in Eingriff. Werden nun mit Hilfe der Montagestange im zusammengebauten Zustand die Motorwelle, das Verbindungselement, also die Verbindungswelle und die Spannhülse, sowie die Generatorwelle unter mechanischer Spannung zusammengehalten, so werden die Verbindungswelle und die Spannhülse axial zusammendrückt. Wegen des Längsschlitzes kann sich der Innendurchmesser der Spannhülse verjüngen und es wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Spannhülse und dem Endteil der Motorwelle hergestellt. Durch entsprechende Materialwahl der Spannhülse könnte man einen solchen Effekt auch ohne Lösungsschlitz erzielen.In order to achieve a frictional connection with the connecting shaft on the cylindrical motor shaft, a clamping sleeve is provided here, which is pushed onto the end part of the motor shaft and has an outer cone and an approximately axially extending longitudinal slot. In the assembled state, this outer cone engages with an inner cone designed in the connecting shaft. If the motor shaft, the connecting element, i.e. the connecting shaft and the clamping sleeve, as well as the generator shaft are now held together under mechanical tension using the assembly rod in the assembled state, the connecting shaft and the clamping sleeve are pressed together axially. Due to the longitudinal slot, the inner diameter of the clamping sleeve can taper and a frictional connection is created between the clamping sleeve and the end part of the motor shaft. By choosing the appropriate material for the clamping sleeve, such an effect could also be achieved without a release slot.

Die erfindungsgemäße Wellenverbindung ermöglicht in vorteilhafter Weise, daß ohne eine Veränderung sowohl der Motorwelle und der Generatorwelle eine sichere reibschlüssige Verbindung zwischen der Motorwelle und der Generatorwelle hergestellt werden kann. Werden nun in einer Baureihe verschiedene Verbrennungsmotoren und verschiedenen Generatoren eingesetzt, so sind lediglich unterschiedlich ausgestaltete, an die Abmessungen der Endteile der Motorwellen und Generatorwellen angepaßte Verbindungselemente herzustellen. Dadurch ist eine einfache und gleichzeitig kostengünstige Herstellung von Wellenverbindungen auch für unterschiedliche Typen von serienmäßig hergestellten Verbrennungsmotoren und Generatoren herstellbar. The shaft connection according to the invention advantageously enables a secure frictional connection to be made between the motor shaft and the generator shaft without changing either the motor shaft or the generator shaft. If different combustion engines and different generators are used in a series, only differently designed connecting elements adapted to the dimensions of the end parts of the motor shafts and generator shafts need to be produced. This makes it possible to produce shaft connections in a simple and at the same time cost-effective manner, even for different types of series-produced combustion engines and generators.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention is described in more detail using embodiments with reference to the drawing, in which

Fig. 1 im Querschnitt einen einen Verbrennungsmotor und einen GeneratorFig. 1 in cross section a combustion engine and a generator

aufweisenden Stromerzeuger, der ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wellenverbindung aufweist,having a power generator, which has a first embodiment of a shaft connection according to the invention,

Fig. 2 die Verbindungswelle der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßenFig. 2 the connecting shaft of the inventive device shown in Fig. 1

Wellenverbindung,shaft connection,

Fig. 3 die Spannhülse der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Wellenverbindung, Fig. 3 shows the clamping sleeve of the shaft connection according to the invention shown in Fig. 1,

Fig. 4 in einer Explosionsdarstellung die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Wellenverbindung undFig. 4 shows an exploded view of the shaft connection according to the invention shown in Fig. 1 and

Fig. 5 im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wellenverbindung.Fig. 5 shows a cross-section of a second embodiment of a shaft connection according to the invention.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen einen Verbrennungsmotor 1 und einen Generator 2 aufweisenden Stromerzeuger 3. Als Verbrennungsmotor 1 dient dabei ein Rasenmähermotor, der bekanntermaßen in großen Stückzahlen hergestellt wird. Durch seine Funktion als Rasenmähermotor bedingt ist eine senkrechte Anordnung des Verbrennungsmotors 1 oberhalb des Generators 2 erforderlich. Um dabei eine genaue, aufeinander ausgerichtete Positionierung des Verbrennungsmotors 1 und des Generators 2 zu gewährleisten, ist eine Adapterplatte 4 vorgesehen, an der in fest vorgegebenen Positionen sowohl der Verbrennungsmotor 1 als auch der Generator 2 befestigt sind. Die Adapterplatte 4 kann in einem in Fig. 1 nicht dargestellten Trag- oder Fahrgestell befestigt sein, so daß die Transportfähigkeit des Stromerzeugers 3 gewährleistet ist.Fig. 1 shows a cross-section of a power generator 3 having an internal combustion engine 1 and a generator 2. The internal combustion engine 1 is a lawnmower engine, which is known to be manufactured in large numbers. Due to its function as a lawnmower engine, a vertical arrangement of the internal combustion engine 1 above the generator 2 is necessary. In order to ensure precise, aligned positioning of the internal combustion engine 1 and the generator 2, an adapter plate 4 is provided, to which both the internal combustion engine 1 and the generator 2 are attached in fixed positions. The adapter plate 4 can be attached to a support or chassis (not shown in Fig. 1), so that the transportability of the power generator 3 is ensured.

Der Verbrennungsmotor 1 weist nun eine Motorwelle 5 auf, die durch die Adapterplatte 4 nach unten hindurch in den Generator 2 hineinragt und exakt mit einer Generatorwelle 6 des Generators 2 axial ausgerichtet ist. In dem in Fig. 1 dargestellten zusammengebauten Zustand verläuft eine Montagestange 7, die an beiden Enden Außengewinde 8 und 9 aufweist, vom unteren Ende der Generatorwelle 6 aus bis inThe internal combustion engine 1 now has an engine shaft 5, which extends through the adapter plate 4 downwards into the generator 2 and is precisely axially aligned with a generator shaft 6 of the generator 2. In the assembled state shown in Fig. 1, a mounting rod 7, which has external threads 8 and 9 at both ends, runs from the lower end of the generator shaft 6 to

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die Motorwelle 5 hinein, wobei das Außengewinde 8 der Montagestange 7 mit einem Innengewinde 10 der Motorwelle 5 in Eingriff steht. Am anderen Außengewinde 9 der Montagestange 7 ist eine Mutter 11 aufgeschraubt, die fest am unteren Ende der Generatorwelle 6 anliegt, so daß die Motorwelle 5 und die Generatorwelle 6 aufgrund der so erzeugten mechanischen Spannung fest miteinander verbunden sind.the motor shaft 5, whereby the external thread 8 of the mounting rod 7 engages with an internal thread 10 of the motor shaft 5. A nut 11 is screwed onto the other external thread 9 of the mounting rod 7, which nut rests tightly against the lower end of the generator shaft 6, so that the motor shaft 5 and the generator shaft 6 are firmly connected to one another due to the mechanical tension thus generated.

Ein Verbindungselement 12 ist zwischen der Motorwelle 5 und der Generatorwelle 6 angeordnet, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen herzustellen.A connecting element 12 is arranged between the motor shaft 5 and the generator shaft 6 in order to establish a force-fitting connection between them.

Das Verbindungselement 12 weist eine in Fig. 2 für sich dargestellte Verbindungswelle 15 auf, die an dem der Generatorwelle 6 zugewandten Ende 15 einen an den Innenkonus 17 der Generatorwelle 6 angepaßten Außenkonus 18 aufweist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Wellenverbindung weist das Verbindungselement 12 zum anderen eine Spannhülse 19 auf, die in Fig. 3 für sich dargestellt ist. Die Spannhülse 19 weist eine zylindrische Innenbohrung auf, wobei der Innendurchmesser der Spannhülse 19 an den Außendurchmesser der Motorwelle 5 angepaßt ist. An einem Ende der Spannhülse 19 ist ein radial verlaufender Anschlag 20 vorgesehen, so daß die Spannhülse 19 auf das Endteil 13 der Motorwelle 5 bis zum Anschlag 20 aufgeschoben werden kann, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Des weiteren weist die Spannhülse 19 einen in Richtung des Endes 13 der Motorwelle 5 zulaufenden Außenkonus 21 und einen in Fig. 3 rechts dargestellten Längsschlitz auf. Dadurch kann sich der Durchmesser der Spannhülse 19 unter mechanischem Druck verändern, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. Ein an einem Ende 22 der Verbindungs welle 15 angeordneter Innenkonus 23 ist an den Außenkonus 21 der Spannhülse 19 angepaßt, wie in Fig. 2 dargestellt ist.The connecting element 12 has a connecting shaft 15, shown separately in Fig. 2, which has an outer cone 18 at the end 15 facing the generator shaft 6, which is adapted to the inner cone 17 of the generator shaft 6. In the preferred embodiment of a shaft connection shown in Fig. 1, the connecting element 12 also has a clamping sleeve 19, which is shown separately in Fig. 3. The clamping sleeve 19 has a cylindrical inner bore, the inner diameter of the clamping sleeve 19 being adapted to the outer diameter of the motor shaft 5. A radially extending stop 20 is provided at one end of the clamping sleeve 19, so that the clamping sleeve 19 can be pushed onto the end part 13 of the motor shaft 5 up to the stop 20, as shown in Fig. 1. Furthermore, the clamping sleeve 19 has an outer cone 21 tapering towards the end 13 of the motor shaft 5 and a longitudinal slot shown on the right in Fig. 3. This allows the diameter of the clamping sleeve 19 to change under mechanical pressure, as will be described in detail below. An inner cone 23 arranged at one end 22 of the connecting shaft 15 is adapted to the outer cone 21 of the clamping sleeve 19, as shown in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt nun in einer Explosionsdarstellung die für die Verbindung der Motorwelle 5 mit der Generatorwelle 6 wesentlichen Elemente, wobei im nachfolgenden ein möglicher Zusammenbau dieser Elemente beschrieben wird. Als erstes wird die Spannhülse 19 auf das Endteil 13 der Motorwelle 5 soweit aufgeschoben, bis der Anschlag 20 an dem unteren Ende der Motorwelle 5 anliegt. Danach wird die Verbindungswelle 15 mit dem Ende 22 auf die Spannhülse 19 aufgeschoben, so daß der Außenkonus 21 der Spannhülse 19 an dem Innenkonus 23 der Verbindungs welle 15 anliegt. Als nächstes wird dann die Generatorwelle 6 mit ihrem Endteil 14 auf das Ende 16 der Verbindungswelle 15 aufgeschoben, so daß der Innenkonus 17 derFig. 4 now shows an exploded view of the elements essential for connecting the motor shaft 5 to the generator shaft 6, whereby a possible assembly of these elements is described below. First, the clamping sleeve 19 is pushed onto the end part 13 of the motor shaft 5 until the stop 20 rests on the lower end of the motor shaft 5. Then the connecting shaft 15 is pushed onto the clamping sleeve 19 with the end 22 so that the outer cone 21 of the clamping sleeve 19 rests on the inner cone 23 of the connecting shaft 15. Next, the generator shaft 6 is pushed onto the end 16 of the connecting shaft 15 with its end part 14 so that the inner cone 17 of the

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Generatorwelle 6 mit dem Außenkonus 18 der Verbindungswelle 15 in Berührung steht. Als letztes wird die Montagestange 7 entlang der Achse aller zuvor aufgezählten Teile vom unteren Ende der Generatorwelle 6 eingeschoben und mit dem Außengewinde 8 in das Innengewinde 10 der Motorwelle 5 eingeschraubt.Generator shaft 6 is in contact with the outer cone 18 of the connecting shaft 15. Finally, the mounting rod 7 is pushed along the axis of all previously listed parts from the lower end of the generator shaft 6 and screwed with the external thread 8 into the internal thread 10 of the motor shaft 5.

Durch Anziehen der auf das Außengewinde 9 der Montagestange 7 aufgeschraubten Mutter 11 wird dann eine axial ausgerichtete Kraft ausgeübt, so daß die Motorwelle 5, die Spannhülse 19, die Verbindungswelle 15 und die Generatorwelle 6 zusammengezogen werden. Dadurch wird einerseits zwischen dem Innenkonus 17 der Generatorwelle 6 und dem Außenkonus 18 der Verbindungswelle 15 und andererseits zwischen dem Außenkonus 21 der Spannhülse 19 und dem Innenkonus 23 der Verbindungswelle 15 eine reibschlüssige Verbindung erzeugt. Zusätzlich wird aufgrund des mechanischen Druckes die Spannhülse 19 durch die Verbindungs welle 15 radial zusammengedrückt, was wegen des Längsschlitzes möglich ist. Dadurch wird die reibschlüssige Verbindung zwischen der Spannhülse 19 und dem Endteil 13 der Motorwelle 5 optimiert.By tightening the nut 11 screwed onto the external thread 9 of the mounting rod 7, an axially aligned force is then exerted so that the motor shaft 5, the clamping sleeve 19, the connecting shaft 15 and the generator shaft 6 are pulled together. This creates a frictional connection between the inner cone 17 of the generator shaft 6 and the outer cone 18 of the connecting shaft 15 and between the outer cone 21 of the clamping sleeve 19 and the inner cone 23 of the connecting shaft 15. In addition, due to the mechanical pressure, the clamping sleeve 19 is radially compressed by the connecting shaft 15, which is possible due to the longitudinal slot. This optimizes the frictional connection between the clamping sleeve 19 and the end part 13 of the motor shaft 5.

Die Motorwelle 5, die Spannhülse 19 die Verbindungswelle 15, die Generatorwelle 6 und die Montagestange 7 bilden eine Einheit, so daß die vom Verbrennungsmotor 1 erzeugte Kraft von der Motorwelle 5 auf die Generatorwelle 6 des Generators 2 übertragen wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des die Verbindungswelle 15 und die Spannhülse 19 aufweisenden Verbindungselementes 12 wird also in vorteilhafter Weise gewährleistet, daß die serienmäßig hergestellten Endteile 13 bzw. 14 der Motorwelle 5 bzw. der Generatorwelle 6 nicht verändert werden müssen, um eine lediglich kraftschlüssige, jedoch ganz perfekte Verbindung zwischen der Motorwelle 5 und der Generatorwelle 6 zu erzeugen.The motor shaft 5, the clamping sleeve 19, the connecting shaft 15, the generator shaft 6 and the mounting rod 7 form a unit, so that the force generated by the combustion engine 1 is transmitted from the motor shaft 5 to the generator shaft 6 of the generator 2. The inventive design of the connecting element 12, which has the connecting shaft 15 and the clamping sleeve 19, therefore advantageously ensures that the series-produced end parts 13 and 14 of the motor shaft 5 and the generator shaft 6 do not have to be changed in order to create a merely force-fitting, but completely perfect connection between the motor shaft 5 and the generator shaft 6.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wellenverbindung, bei der die reibschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungswelle 15 und der Generatorwelle 6 mit Hilfe des Innenkonus 17 und des Außenkonus 18 in gleicher Weise hergestellt wird, wie es bei dem zuvor beschriebenen, in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 5 zeigt jedoch eine andere Art der Verbindung des zylindrischen Endteils 13 der Motorwelle 5 mit der Verbindungs welle 15.Fig. 5 shows a further embodiment of a shaft connection in which the frictional connection between the connecting shaft 15 and the generator shaft 6 is produced using the inner cone 17 and the outer cone 18 in the same way as in the previously described first embodiment shown in Figs. 1 to 4. However, the embodiment in Fig. 5 shows a different type of connection of the cylindrical end part 13 of the motor shaft 5 to the connecting shaft 15.

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Das Ende 22 der Verbindungswelle 15 weist ein zylindrisches Innenprofil 24 auf, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Endteils 13 der Motorwelle 5 ist. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Motorwelle 5 und der Verbindungswelle 15 mit ihrem zylindrisch ausgestaltenen Ende 22 wird hier durch eine herkömmliche Konusspannvorrichtung 25 erzeugt. Die Konusspannvorrichtung 25 weist drei Teile auf, die folgendermaßen zusammenwirken:The end 22 of the connecting shaft 15 has a cylindrical inner profile 24, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the cylindrical end part 13 of the motor shaft 5. The force-locking connection between the motor shaft 5 and the connecting shaft 15 with its cylindrical end 22 is created here by a conventional conical clamping device 25. The conical clamping device 25 has three parts that interact as follows:

In dem ringförmigen Raum, der sich zwischen dem zylindrischen Ende 22 und dem Endteil 13 der Motorwelle 5 befindet, liegen zwei Spannringe 26 und 27, deren Berührungsflächen in der in Fig. 5 dargestellten Weise konisch ausgestaltet sind. Die aufeinander liegenden Spannringe 26 und 27 weisen also insgesamt eine zylindrische Form auf. Dabei ist die Höhe der beiden aufeinanderliegenden Spannringe 26 und 27 größer als die Tiefe des zylindrischen Innenprofils 24 des Endes 22, so daß sie aus dem zylindrischen Innenprofil 24 herausragen. Des weiteren sind die Innenradien der Spannringe 26 und 27 größer als der Außenradius des Endteils 13 der Motorwelle 5 und die Außenradien der Spannringe 26 und 27 sind gleich groß wie der Innenradius des zylindrischen Innenprofils 24. Beide Spannringe 26 und 27 weisen jeweils einen Schlitz auf, der ähnlich wie bei der oben mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Spannhülse 19 ausgestaltet ist. Diese Schlitze dienen in gleicher Weise dazu, daß - wie im folgenden erläutert wird - sich die Spannringe 26 und 27 radial ausdehnen bzw. verjüngen können.In the annular space between the cylindrical end 22 and the end part 13 of the motor shaft 5 there are two clamping rings 26 and 27, the contact surfaces of which are conical in the manner shown in Fig. 5. The clamping rings 26 and 27 lying on top of one another therefore have a cylindrical shape overall. The height of the two clamping rings 26 and 27 lying on top of one another is greater than the depth of the cylindrical inner profile 24 of the end 22, so that they protrude from the cylindrical inner profile 24. Furthermore, the inner radii of the clamping rings 26 and 27 are larger than the outer radius of the end part 13 of the motor shaft 5 and the outer radii of the clamping rings 26 and 27 are the same size as the inner radius of the cylindrical inner profile 24. Both clamping rings 26 and 27 each have a slot which is designed similarly to the clamping sleeve 19 described above with reference to Fig. 3. These slots serve in the same way so that - as will be explained below - the clamping rings 26 and 27 can expand or taper radially.

Als drittes Teil der Konusspannvorrichtung 25 wird von der Motorseite her eine Spannschraube 28 in den zwischen den Spannringen 26 und 27 und dem Endteil 13 der Motorwelle 5 verbleibenden Raum eingeführt und das an der Spannschraube 28 angeordnete Außengewinde 29 wird mit dem- Innengewinde 30 des Spannringes 26 in Eingriff gebracht. Die Spannschraube 28- weist dabei einen Innendurchmesser auf, der gleich groß wie der Außendurchmesser des Endteile 13 der Motorwelle 5 ist. Wird nun die Spannschraube 28 soweit angezogen, daß die beiden Spannringe 26 und 27 zusammengedrückt werden, so werden die beiden Spannringe 26 und 27 entlang ihrer Konusflächen auseinandergedrückt, so daß einerseits eine radial nach innen gerichtete Kraft zwischen dem Spannring 26, der Spannschraube 28 und dem Endteil 13 der Motorwelle 5 und andererseits eine radial nach außen gerichtete Kraft zwischen dem Spannring 27 und dem zylindrisch ausgestalteten Ende 22 der Verbindungswelle 15 entsteht. Dadurch wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen derAs the third part of the cone clamping device 25, a clamping screw 28 is inserted from the motor side into the space remaining between the clamping rings 26 and 27 and the end part 13 of the motor shaft 5 and the external thread 29 arranged on the clamping screw 28 is brought into engagement with the internal thread 30 of the clamping ring 26. The clamping screw 28 has an internal diameter that is the same size as the external diameter of the end part 13 of the motor shaft 5. If the clamping screw 28 is now tightened to such an extent that the two clamping rings 26 and 27 are pressed together, the two clamping rings 26 and 27 are pressed apart along their conical surfaces, so that on the one hand a radially inwardly directed force is created between the clamping ring 26, the clamping screw 28 and the end part 13 of the motor shaft 5 and on the other hand a radially outwardly directed force is created between the clamping ring 27 and the cylindrically designed end 22 of the connecting shaft 15. This creates a frictional connection between the

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Motorwelle 5 und der Verbindungswelle 15 erzeugt, so daß insgesamt die vom Verbrennungsmotor 1 erzeugte Kraft von der Motorwelle 5 über das Verbindungselement 12 auf die Generatorwelle 6 des Generators 2 übertragen werden kann.Motor shaft 5 and the connecting shaft 15, so that overall the power generated by the combustion engine 1 can be transmitted from the motor shaft 5 via the connecting element 12 to the generator shaft 6 of the generator 2.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wellenverbindung ist es nicht notwendig, die Endteile 13 und 14 der Motorwelle 5 bzw. der Generatorwelle 6 zu verändern, um eine Kraftübertragung in zuverlässiger Weise zu ermöglichen. Die oben geschilderten Vorteile der erfindungsgemäß ausgestalten Wellenverbindung gelten somit auch bei diesem Ausführungsbeispiel.Even in this embodiment of a shaft connection according to the invention, it is not necessary to change the end parts 13 and 14 of the motor shaft 5 or the generator shaft 6 in order to enable power transmission in a reliable manner. The advantages of the shaft connection designed according to the invention described above therefore also apply to this embodiment.

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Claims (6)

Gesthuysen & von Rohr .· i · : : :*"··:**:* -10- Schutzansprüche:Gesthuysen & von Rohr .· i · : : :*"··:**:* -10- Protection claims: 1. Wellenverbindung für einen einen Verbrennungsmotor (1) und einen Generator (2) aufweisenden Stromerzeuger (3),1. Shaft connection for a power generator (3) having an internal combustion engine (1) and a generator (2), mit einer Motorwelle (5),with a motor shaft (5), mit einer Generatorwelle (6) undwith a generator shaft (6) and mit einer Montagestange (7),with a mounting rod (7), wobei die Montagestange (7) im zusammengebauten Zustand entlang der Achsen der Motorwelle (5) und der Generatorwelle (6) verläuft und die Motorwelle (5) und die Generatorwelle (6) unter mechanischer Spannung zusammenhält,wherein the mounting rod (7) in the assembled state runs along the axes of the motor shaft (5) and the generator shaft (6) and holds the motor shaft (5) and the generator shaft (6) together under mechanical tension, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß ein Verbindungselement (12) zwischen der Motorwelle (5) und der Generatorwelle (6) für eine kraftschlüssige Verbindung angeordnet ist undthat a connecting element (12) is arranged between the motor shaft (5) and the generator shaft (6) for a force-locking connection and daß das Verbindungselement (12) einerseits an die Form des serienmäßig ausgebildeten Endteils(13) der Motorwelle (5), andererseits an die Form des serienmäßig ausgebildeten Endteils (14) der Generatorwelle (6) angepaßt ist.that the connecting element (12) is adapted on the one hand to the shape of the standard end part (13) of the motor shaft (5) and on the other hand to the shape of the standard end part (14) of the generator shaft (6). 2. Wellenverbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 2. Shaft connection according to one of the preceding claims, characterized in that daß das Verbindungselement (12) eine Verbindungswelle (15) aufweist undthat the connecting element (12) has a connecting shaft (15) and daß die Verbindungswelle (15) an einem Ende (16) einem einem Innenkonus (17) der Generatorwelle (6) entsprechenden Außenkonus (18) aufweist.that the connecting shaft (15) has at one end (16) an outer cone (18) corresponding to an inner cone (17) of the generator shaft (6). 3. Wellenverbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 3. Shaft connection according to one of the preceding claims, characterized in that daß das Verbindungselement (12) eine Spannhülse (19) aufweist,that the connecting element (12) has a clamping sleeve (19), daß der Innendurchmesser der Spannhülse (19) an den Außendurchmesser des Endteils (13) der Motorwelle (5) angepaßt ist,that the inner diameter of the clamping sleeve (19) is adapted to the outer diameter of the end part (13) of the motor shaft (5), daß die Spannhülse (19) einen Anschlag (20) aufweist und bis zu dem Anschlag (20) auf die Motorwelle (5) aufschiebbar ist undthat the clamping sleeve (19) has a stop (20) and can be pushed onto the motor shaft (5) up to the stop (20) and Gesthuysen & von Rohr *·" ; ^&bgr; : ; :*"··;··;· -11-Gesthuysen & von Rohr *·";^&bgr;:;:*"··;··;· -11- daß die Spannhülse (19) einen in Richtung des Endes der Motorwelle (5) zulaufenden Außenkonus (21) mit einem Längsschlitz aufweist.that the clamping sleeve (19) has an outer cone (21) with a longitudinal slot tapering towards the end of the motor shaft (5). 4. Wellenverbindung nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswelle (15) am der Motorwelle (5) zugeordneten Ende (22) einen dem Außenkonus (21) der Spannhülse 19) entsprechenden Innenkonus (23) aufweist.4. Shaft connection according to the preceding claim, characterized in that the connecting shaft (15) has an inner cone (23) corresponding to the outer cone (21) of the clamping sleeve (19) at the end (22) associated with the motor shaft (5). 5. Wellenverbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswelle (15) am Ende (22) ein zylindrisches Innenprofil (24) aufweist und daß der Durchmesser des Innenprofils (24) größer als der Außendurchmesser des Endteils (13) der Motorwelle (5) ist.5. Shaft connection according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting shaft (15) has a cylindrical inner profile (24) at the end (22) and that the diameter of the inner profile (24) is larger than the outer diameter of the end part (13) of the motor shaft (5). 6. Wellenverbindung nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konusspannvorrichtung (25) für die reibschlüssige Verbindung zwischen dem Endteil (13) der Motorwelle (5) und der Verbindungswelle (15) vorgesehen ist.6. Shaft connection according to the preceding claim, characterized in that a conical clamping device (25) is provided for the frictional connection between the end part (13) of the motor shaft (5) and the connecting shaft (15).