[0001] Die Erfindung betrifft einen Rotationszerstäuber für eine Beschichtungsmaschine mit
einem bei der Beschichtung rotierenden Absprühkörper für das Beschichtungsmaterial,
der an der Welle eines Antriebsmotors montierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung
den insbesondere glockenförmigen Absprühkörper sowie die Antriebswelle eines derartigen
Rotationszerstäubers.
[0002] Die als Absprühkörper dienenden Glockenteller der für die automatische Serienbeschichtung
von Werkstücken bekannten und üblichen Rotationszerstäuber (
DE 43 06 799) haben einen mit einem Außengewinde versehenen zylindrischen Nabenteil, der von Hand
in das offene Stirnende der Hohlwelle des aus einer Luftturbine bestehenden Antriebsmotors
geschraubt wird und beispielsweise für Wartungszwecke oder zum Auswechseln gegen einen
neuen Glockenteller herausgeschraubt werden kann, wobei die Hohlwelle zweckmäßig arretiert
wird (
EP 1 245 290). Da für diese lösbare Befestigungseinrichtung wegen der hohen Drehzahlen der Luftturbine
z.B. in der Größenordnung von mehr als 50.000 U/min eine genaue Zentrierung und Auswuchtung
des Glockentellers in Bezug auf die Hohlwellenachse wichtig ist, besitzt der Nabenteil
des Glockentellers einen konischen Teil, der zur Bildung eines Zentrierkegels an einem
entsprechend konischen Bereich der Innenwand der Hohlwelle anliegt. Bei anderen bekannten
Rotationszerstäubern (
EP 1 266 695) hat umgekehrt der Nabenteil des Glockentellers ein Innengewinde, mit dem er auf
ein Außengewinde am Ende der Hohlwelle geschraubt wird.
[0003] Neben der Zentrierung und Auswuchtung müssen die Einrichtungen zum Befestigen eines
Glockentellers auf seiner Antriebswelle weiteren Bedingungen genügen wie fester Sitz
zur zuverlässigen Übertragung von Drehmomenten in beiden Drehrichtungen beim Beschleunigen
bzw. Abbremsen, geringer Platzbedarf, geringe Gefahr der Verschmutzung z.B. durch
Lacknebel und einfache Reinigung sowie nicht zuletzt die Möglichkeit schneller und
einfacher Montage und Demontage.
[0004] Bei den bekannten Rotationszerstäubern besteht das Problem, dass sich die lösbare
Befestigungseinrichtung in Störfällen ungewollt von selbst lösen kann. Solche Störfälle
können unterschiedliche Ursachen haben wie z.B. Verschleiß der Turbine, Beschädigungen
durch Kollision des Glockentellers mit dem zu beschichtenden Werkstück oder durch
unsachgemäße Handhabung, Unwucht des Glockentellers durch Beschädigungen, durch falsches
Aufschrauben oder durch Verschmutzung usw. und jeweils zu einem plötzlichen scharfen
Abbremsen oder Blockieren der Welle führen. Die Gefahr eines ungewollten Lösens des
Glockentellers kann im Fall eines ein- oder aufgeschraubten Glockentellers je nach
Gewinderichtung (recht oder links) auch bei starkem Beschleunigen des Glockentellers
bestehen. In jedem Fall kann der mit hoher Drehzahl rotierende, sich aufgrund seiner
kinetischen Energie selbsttätig losschraubende Glockenteller von dem Zerstäuber abgeschleudert
werden mit der Folge erheblicher Beschädigungs- und Unfallgefahren.
[0005] Um das gefährliche Abschleudern des Glockentellers zu verhindern, soll gemäß der
schon erwähnten
EP 1 266 695 der Glockenteller nach ungewolltem Lösen der Schraubverbindung von radialen Gehäusevorsprüngen
abgefangen werden, gegen die der losgelöste Glockenteller mit radialen Vorsprüngen
seines Nabenteils anstößt. Die Gehäuse- und Glockentellervorsprünge können bajonettartig
so gegeneinander verdreht werden, dass der Glockenteller von Hand aus dem Zerstäuber
herausgenommen und in ihn eingesetzt werden kann. Da bei dieser Konstruktion das selbsttätige
vollständige Lösen der Schraubverbindung nicht verhindert wird, kann der gelöste Glockenteller
aufgrund seiner in der Regel noch erheblichen kinetischen Energie und Unwuchtkräfte
nicht nur die Schraubgewinde beschädigen, sondern auch sonstige Teile des Glockentellers
selbst und des Zerstäubers beschädigen oder zerstören.
[0006] Ziel der Erfindung ist, den Glockenteller oder sonstigen rotierenden Absprühkörper
von Rotationszerstäubern, insbesondere von modernen Hochrotationszerstäubern mit besonders
leistungsfähigen Antriebsturbinen, so mit der Antriebswelle zu verbinden, dass einerseits
der Absprühkörper relativ schnell und einfach montiert und demontiert werden kann,
andererseits aber die erläuterten Gefahren bei einem Blockieren der Welle oder bei
sonstigen starken Geschwindigkeitsänderungen vermieden werden.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
[0008] Durch die Erfindung kann zuverlässig auf einfache Weise ganz oder wenigstens in einem
zur Vermeidung von Beschädigungen ausreichenden Maß ein ungewolltes Lösen von Befestigungseinrichtungen
vermieden werden, die den oben erwähnten Bedingungen wie z.B. der Bildung eines Zentrierkegels
genügen, aber an sich unsicher wären, wie es z.B. bei den Schraubverbindungen konventioneller
Zerstäuber der Fall ist, deren Vorzüge bei Ausführungsformen der Erfindung prinzipiell
beibehalten werden können. Die Erfindung ist aber nicht auf Ausführungsformen mit
Schraubverbindungen beschränkt. Erfindungsgemäße Mittel oder Maßnahmen zur Verhinderung
des ungewollten selbsttätigen Lösens der Befestigungseinrichtung oder wenigstens von
auf Unwuchtkräften beruhenden erheblichen Bewegungen des Absprühkörpers radial zur
Rotationsachse lassen sich vielmehr auf sehr unterschiedliche Weise realisieren, wie
durch die weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung erläutert wird.
[0009] Die Erfindung betrifft insbesondere einen Rotationszerstäuber für eine Beschichtungsmaschine
mit einem bei der Beschichtung rotierenden Absprühkörper für das Beschichtungsmaterial,
der an der Welle eines Antriebsmotors montierbar ist, und mit einer lösbaren Befestigungseinrichtung
zur achsgleichen Verbindung eines zylindrischen und/oder konischen Verbindungsteils
des Absprühkörpers mit der Antriebswelle.
[0010] Es ist möglich, dass Mittel und/oder Maßnahmen vorgesehen sind, die ein selbsttätiges
vollständiges Lösen der Befestigungseinrichtung beim Abbremsen oder Beschleunigen
des Absprühkörpers oder wenigstens ungewollte Bewegungen des Absprühkörpers radial
zur Rotationsachse verhindern, während sie bei Stillstand des Absprühkörpers unwirksam
gemacht werden, um das Lösen der Befestigungseinrichtung zuzulassen.
[0011] Der Absprühkörper kann an der Antriebswelle z.B. durch eine Schrumpfverbindung befestigt
oder befestigbar sein, die durch Erwärmen lösbar ist.
[0012] Es ist möglich, dass der Verbindungsteil des Absprühkörpers und die Antriebswelle
bei montiertem Absprühkörper radial aneinander anliegen, wobei das eine Element das
Innenteil und das andere Element das Außenteil bildet, und dass an mindestens einigen
axial übereinstimmenden Stellen der Außendurchmesser des Innenteils bei gelöster Verbindung
im nicht erwärmten Zustand größer ist als der Innendurchmesser des Außenteils.
[0013] Der Absprühkörper kann insbesondere durch eine einerseits an dem Absprühkörper und
andererseits an der Antriebswelle unmittelbar oder über ein Zwischenelement angreifende
Überwurfmutter arretiert oder arretierbar sein.
[0014] Es ist möglich, dass die Überwurfmutter auf oder in die Antriebswelle geschraubt
ist und an einem radialen Vorsprung des Absprühkörpers oder eines mit dem Absprühkörper
fest verbundenen Teils angreift.
[0015] Die Überwurfmutter kann z.B. auf einen Teil des Absprühkörpers oder einen fest mit
ihm verbundenen Teil geschraubt sein, und ein Arretierglied kann vorgesehen werden,
das in die Überwurfmutter und/oder die Antriebswelle eingreift, um eine axiale Relativbewegung
zwischen der Überwurfmutter und der Antriebswelle zu verhindern.
[0016] Es ist möglich, dass bei montiertem Absprühkörper die Überwurfmutter eine am Ende
der Antriebswelle axial von dieser vorspringende elastische Klammeranordnung mit einer
axialen Kraftkomponente gegen eine Anschlagfläche des Absprühkörpers drückt.
[0017] Ferner ist es möglich, dass eine Anschlagkonstruktion vorgesehen ist, die nach dem
Lösen der Befestigungseinrichtung ungewollte axiale Relativbewegungen zwischen dem
Absprühkörper und der Antriebswelle verhindert und eine Führung für den Absprühkörper
zur Verhinderung radialer Relativbewegungen zwischen dem Absprühkörper und der Antriebswelle
bildet.
[0018] Der Absprühkörper kann an der Antriebswelle z.B. durch eine Schraubverbindung befestigt
werden, nach deren Lösen die Elemente der Anschlagkonstruktion gegeneinander stoßen.
[0019] Der Absprühkörper kann an der Antriebswelle vorzugsweise durch eine Schraubverbindung
befestigt werden, wobei die Antriebswelle oder ein an ihr befestigtes Bauteil und/oder
der Absprühkörper oder ein an ihm befestigter Ringkörper zwei durch einen axialen
Abstand voneinander getrennte Gewinde besitzen.
[0020] Es ist möglich, dass das dem Absprühkörper zugewandte Gewinde einen größeren Durchmesser
hat als das dem Absprühkörper abgewandte Gewinde. Alternativ oder ergänzend kann von
den axial beabstandeten Gewinden das eine ein Rechtsgewinde und das andere ein Linksgewinde
sein.
[0021] Vorzugsweise ist von den beiden axial beabstandeten Gewinden bei montiertem Absprühkörper
nur das eine Gewinde mit einem Gegengewinde in Eingriff.
[0022] Es ist möglich, dass die Anschlagelemente durch Gewindeelemente und/oder durch radiale
Vorsprünge des Absprühkörpers oder eines an ihm befestigten Ringkörpers und/oder der
Antriebswelle gebildet sind.
[0023] Vorzugsweise wird das eine Anschlagelement durch einen in eine Ringnut der Antriebswelle
eingesetzten federnden Formring und das andere Anschlagelement durch einen von der
Antriebswelle axial geführten radialen Vorsprung des Absprühkörpers oder einen an
ihm befestigten Ringkörper gebildet.
[0024] Der Absprühkörper kann insbesondere durch einen zwischen der Antriebswelle und einem
auf oder in der Welle sitzenden Überwurfelement angeordneten O-Ring auf der Welle
fixiert werden, wobei das Überwurfelement an der Antriebswelle und/oder an dem Absprühkörper
lösbar befestigt werden kann.
[0025] Es ist möglich, dass das Überwurfelement eine mit der Antriebswelle verbundene Klammeranordnung
gegen eine Anschlagfläche des Absprühkörpers drückt.
[0026] Der Absprühkörper kann vorzugsweise durch einen zwischen der Antriebswelle und einem
mit dem Absprühkörper verbundenen Ringelement angeordneten Sprengring auf der Welle
fixiert werden.
[0027] Es ist möglich, dass der Verbindungsteil des Absprühkörpers auf oder in der Antriebswelle
oder an einem an ihr befestigten Bauteil verschiebbar und verdrehbar geführt ist,
und dass der Absprühkörper mit der Welle durch einen Bajonettverschluss verbunden
oder verbindbar ist.
[0028] Der Bajonettverschluss kann insbesondere durch einen oder mehrere an der Antriebswelle
oder einem an ihr befestigten Bauteil oder an dem Absprühkörper oder einem an ihm
befestigten Bauteil montierte und in Formschlitzen des Absprühkörpers bzw. der Welle
geführt verschiebbare Stifte gebildet werden.
[0029] Der oder die Stifte können z.B. von einer in der Antriebswelle oder einem an ihr
befestigten Bauteil montierten Feder axial gegen ein Anschlagende des Formschlitzes
gedrückt werden.
[0030] Vorzugsweise werden der oder die Stifte in dem Formschlitz durch ein Federelement
festgeklemmt, das durch einen einstückig angeformten Teil der Welle selbst oder eines
an der Welle befestigten zylindrischen Bauteils gebildet ist.
[0031] Der Stift ist insbesondere in dem Formschlitz durch eine Schlosskonstruktion arretierbar,
die mindestens einen Schlossstift enthält, der radial von einem relativ zu der Antriebswelle
verschiebbaren und/oder verdrehbaren Ringelement vorspringend in einen zusätzlichen
Formschlitz eingreift oder an einem Element angreift, das gegen den zu arretierenden
Stift drückt.
[0032] Es ist möglich, dass der Absprühkörper durch Verschraubung in oder auf der Antriebswelle
befestigt ist, und dass der Absprühkörper und die Antriebswelle mit axial in Eingriff
bringbaren Rastmitteln versehen sind.
[0033] Vorzugsweise ist die Antriebswelle mit axial gegen die Kraft einer Federeinrichtung
verschiebbar gelagerten Rastzähnen versehen.
[0034] Es ist ferner möglich, dass der Absprühkörper durch Verschraubung in oder auf der
Antriebswelle befestigt ist, dass der Verbindungsteil und die Antriebswelle auf der
dem Absprühkörper zugewandten Seite der Gewinde der Verschraubung jeweils eine ringförmige
Nut enthalten, wobei die Nuten bei montiertem Absprühkörper radial miteinander fluchten
und jeweils durch radial verlaufende Anschlagflächen begrenzt sind, und dass in den
durch die Nuten gebildeten ringförmigen Spalt ein Sicherungsring eingesetzt oder einsetzbar
ist, der so bemessen und angeordnet ist, dass er zur Verhinderung eines ungewollten
Lösens der Verschraubung von dem Absprühelement gegen die Anschlagflächen der beiden
Ringnuten gedrückt wird.
[0035] Vorzugsweise wird der Außendurchmesser des Sicherungsrings durch die Rotation vergrößert.
Alternativ oder ergänzend kann der Sicherungsring ein durch einen Schlitz durchgetrennter
Ringkörper sein.
[0036] Es ist möglich, dass der Absprühkörper durch Verschraubung in oder auf der Antriebswelle
befestigt ist, dass das Gewinde des hohlzylindrischen Verbindungsteils des Absprühkörpers
oder das Gewinde der hohlen Antriebswelle durch axial verlaufende Schlitze in eine
Anzahl um die Rotationsachse verteilter, radial federnd nachgiebiger Segmente unterteilt
ist, und dass auf der Innenseite der Segmente ein die Schlitze abdichtender vorzugsweise
gummielastischer Ringkörper eingesetzt ist.
[0037] Dem Ringkörper können z.B. in die Schlitze eingreifende Stege angeformt sein.
[0038] Vorzugsweise ist der Absprühkörper durch Verschraubung in oder auf der Antriebswelle
befestigt, wobei die Winkelhalbierende des Flankenwinkels der beiden miteinander verschraubten
Gewinde gegen eine auf der Rotationsachse senkrecht stehende Radialebene geneigt ist,
so dass die eine Flankenfläche größer ist als die ihr gegenüberliegende andere Flankenfläche.
[0039] Insbesondere kann der Neigungswinkel der Winkelhalbierenden gegen die Radialebene
ungefähr zwischen 5° und 25° betragen.
[0040] Es ist möglich, dass der Verbindungsteil des Absprühkörpers in oder auf die Antriebswelle
ein- oder aufsetzbar ist, so dass sie Innen- und Außenelemente bilden, wobei in der
Außenseite des Innenelements ein oder mehrere radial bewegliche Fixierelemente angeordnet
sind, die bei rotierendem Absprühkörper durch die Fliehkraft in radial benachbarte
Ausnehmungen des Außenelements gedrückt werden und hierbei eine axiale Relativbewegung
der Innen- und Außenelemente verhindern.
[0041] Die Fixierelemente können z.B. kugelförmig sein.
[0042] Es ist möglich, dass eine HSK-Halterung des Absprühkörpers in oder auf der Welle
vorgesehen ist.
[0043] Der Absprühkörper kann z.B. aus einem Außenteil und einem unlösbar mit ihm verbundenen
Nabenteil bestehen, wobei der Nabenteil mit der Welle verbunden ist und der Außenteil
auf dem Außenumfang des Nabenteils befestigt ist.
[0044] Der Außenteil kann z.B. durch Schweißen auf dem Nabenteil fixiert sein.
[0045] Die Erfindung betrifft ferner einen Absprühkörper eines Rotationszerstäubers wie
hierin beschrieben.
[0046] Die Erfindung betrifft ferner eine Antriebswelle eines Rotationszerstäubers wie hierin
beschrieben.
[0047] Es zeigen
- Fig. 1
- die Befestigungseinrichtung eines Glockentellers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
- Fig. 2
- ein Ausführungsbeispiel mit einer Überwurfmutter zur Arretierung des Glockentellers;
- Fig. 3A
- ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Überwurfmutter;
- Fig. 3B
- einen Schnitt durch Fig. 3A längs der Ebene 3B-3B;
- Fig. 4
- ein anderes Ausführungsbeispiel mit einer Überwurfmutter;
- Fig. 5A
- ein Ausführungsbeispiel mit einem Doppelgewinde;
- Fig. 5B
- eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5A;
- Fig. 6
- ein anderes Ausführungsbeispiel mit einem Doppelgewinde;
- Fig. 7A
- ein Ausführungsbeispiel mit einem den Glockenteller in der Hohlwelle arretierenden
Federformring;
- Fig. 7B
- einen Schnitt durch Fig. 7A längs der Ebene 7B-7B;
- Fig. 8
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem O-Ring;
- Fig. 9
- ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem O-Ring;
- Fig. 10
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Sprengring;
- Fig. 11
- ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Sprengring;
- Fig. 12
- ein Ausführungsbeispiel mit einem Bajonettverschluss in drei Darstellungen;
- Fig. 13
- ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einem Bajonettverschluss und einer zusätzlichen
Schlosskonstruktion in vier Darstellungen;
- Fig. 14
- ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem BajonettVerschluss in zwei Darstellungen;
- Fig. 15
- eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 14 mit einer Schlosskonstruktion
in drei Darstellungen;
- Fig. 16
- ein Ausführungsbeispiel mit einer axial wirkenden Rastsicherung in drei Darstellungen;
- Fig. 17
- ein weiteres, durch einen Sicherungsring gekennzeichnetes Ausführungsbeispiel der
Erfindung in drei Darstellungen;
- Fig. 18
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem geschlitzten Glockentellergewinde
in zwei Darstellungen; und
- Fig. 19
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Sondergewinde in zwei Darstellungen.
[0048] Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist der Glockenteller 1 in der beispielsweise
von einer Luftturbine angetriebenen Hohlwelle 2 eines Hochrotationszerstäubers befestigt.
Die Welle 2 hat zu diesem Zweck ein Innengewinde 3, in das der Glockenteller 1 mit
dem Außengewinde 4 seines zylindrischen Nabenteils 5 geschraubt ist. Zur Zentrierung
des Glockentellers 1 liegt ein kegelförmiger, sich zum Stirnende des Glockentellers
hin angrenzend an das Gewinde erweiternder Abschnitt 6 des Glockentellers an einer
entsprechend konischen Innenfläche 7 am offenen Stirnende der Hohlwelle 2 an. Der
Glockenteller 1 kann zu Auswechsel- oder Wartungszwecken einfach z.B. manuell und
bei feststellbarer Welle auch ohne Werkzeug aus der Welle herausgeschraubt und ebenso
einfach hineingeschraubt werden. Die dargestellte Anordnung ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch.
Sie entspricht, soweit sie bisher beschrieben wurde, konventionellen Rotationszerstäubern
z.B. gemäß
EP 0 715 869 B1 und bedarf deshalb keiner weiteren Erläuterung.
[0049] Der dem Glockenteller 1 einstückig angeformte Teil des Nabenteils 5 könnte konventionell
unmittelbar an der Innenwand der Hohlwelle 2 anliegen, doch sitzt bei der in Fig.
1 dargestellten Ausführungsform zwischen dem angeformten Teil und der Hohlwelle ein
Zentrierring 5' der dargestellten, am einen Ende kegelförmigen und am Gewindeende
zylindrischen Form, an dessen kegelförmiger Innenfläche der konische Teil des Nabenteils
5 anliegt, während seine kegelförmige Außenfläche an der kegelförmigen Innenseite
der Hohlwelle 2 anliegt, und der z.B. auf den angeformten Teil des Nabenteils 5 aufgeschraubt
oder auf andere Weise befestigt sein kann. Stattdessen kann der Zentrierring 5' auch
im Ende der Hohlwelle 2 befestigt sein und folglich der Glockenteller aus dem in der
Welle verbleibenden Zentrierring 5' herausgeschraubt werden.
[0050] Gemäß der hier beschriebenen Erfindung unterscheidet sich die dargestellte Anordnung
von bekannten Konstruktionen aber hauptsächlich durch eine Schrumpfverbindung zwischen
dem Glockenteller 1 und der Hohlwelle 2. Im Ruhe- und im Betriebszustand der dargestellten
Anordnung, also z.B. bei Raumtemperatur, ist über den gesamten Bereich oder wenigstens
an einzelnen Stellen des zylindrischen Bereichs, in dem bzw. an denen der Nabenteil
5 bzw. dessen Zentrierring 5' an der Innenwand der Hohlwelle 2 anliegt, der Innendurchmesser
der Hohlwelle (der sich z.B. durch die Kegelform längs der Achsrichtung ändern kann)
derart kleiner bemessen als der Außendurchmessers des Nabenteils 5 bzw. 5' an den
bei montiertem Glockenteller längs der Achsrichtung jeweils entsprechenden Stellen,
dass diese Teile im montierten Zustand unlösbar miteinander verbunden sind. Bei entsprechender
Passgenauigkeit genügt hierfür in der Regel ein Durchmesserunterschied im 1/100 mm-Bereich.
Diese Befestigungseinrichtung kann nun erfindungsgemäß durch Erwärmen und die daraus
resultierende radiale Dehnung der in bekannter Weise aus Metall bestehenden Hohlwelle
2 gelöst werden, so dass der Glockenteller 1 problemlos aus der erwärmten Hohlwelle
herausgeschraubt werden kann. In entsprechender Weise wird die Hohlwelle erwärmt,
wenn der Glockenteller in ihr offenes Ende hineingeschraubt werden soll. Die Erwärmung
lässt sich auf einfache Weise z.B. durch Aufsetzen einer elektrisch gespeisten Zange
auf das zu erwärmende Element erreichen. Eine zweckmäßige Möglichkeit hierfür ist
eine induktiv wirkende Zange.
[0051] Fig. 1 dient nur zur Erläuterung des hier betrachteten Ausführungsbeispiels der Erfindung
bei Anwendung auf eine an sich bekannte Verbindungsanordnung. Da es bei in der Praxis
üblichen Zerstäubern schwierig und/oder unzweckmäßig sein kann, die Antriebswelle
zu erwärmen, soll bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel der Nabenteil des Glockentellers
vorzugsweise nicht in eine Hohlwelle eingesetzt sein, sondern mit seinem Nabenteil
als Außenteil den Umfang der Antriebswelle umfassen. Durch Aufsetzen der erwähnten
Induktionszange kann auf einfache Weise der Nabenteil des z.B. aus Titanwerkstoff
bestehenden Glockentellers ergriffen und durch die Erwärmung radial aufgeweitet werden
und der Glockenteller sodann auf die Antriebswelle aufgesetzt bzw. ebenso einfach
abmontiert werden, was ohne wesentliche Erwärmung der typisch aus Stahl bestehenden
Antriebswelle möglich ist. Ebenfalls abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform
wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ferner der Glockenteller vorzugsweise
nicht mit der Antriebswelle verschraubt. Für eine sichere und zuverlässige Schrumpfverbindung
können die aneinander anliegenden zylindrischen Flächen vielmehr auch glatt sein,
so dass der Glockenteller wesentlich schneller und einfacher als bisher montiert und
demontiert werden kann. Wenn es aber dennoch zur Erhöhung der Sicherheit verlangt
wird, sind statt der Schraubverbindung auch andere, schneller lösbare und montierbare
Formschlusskonstruktionen vorstellbar. Prinzipiell eignet sich die Schrumpfverbindung
für beliebig zusammengesetzte Verbindungsteile des Glockentellers und der Antriebswelle.
[0052] Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist ähnlich wie in Fig. 1 der Nabenteil
25 des Glockentellers 21 unter Zwischenfügung eines Zentrierrings 25' zur Bildung
eines Zentrierkegels in das konische Ende der Hohlwelle 22 eingesetzt. Der Nabenteil
25 und der Zentrierring 25' sind durch mindestens zwei mit gleichmäßigem Winkelabstand
um die Rotationsachse verteilte radiale Schrauben 27 verbunden, deren Kopf in einem
radialen Schlitz 23 in der Innenwand der Hohlwelle 22 verschiebbar ist, so dass die
radialen Schrauben 27 eine Relativdrehung zwischen dem Glockenteller 21 und der Hohlwelle
22 verhindern. Zur Arretierung des Glockentellers 21 dient eine Überwurfmutter 20,
die auf ein Außengewinde der Hohlwelle 22 geschraubt ist und mit dem an ihrem einen
Ende radial nach innen vorstehenden Rand 20' axial an einem radial nach außen vorspringenden
Rand 28 des Glockentellers bzw. bei dem dargestellten Beispiel des Zentrierrings 25
anstößt. Durch Anziehen der Überwurfmutter 20 drückt sie den Zentrierkegel des Glockentellers
21 gegen die konische Innenfläche 26 der Hohlwelle 22. An ihrem entgegengesetzten
Ende kann die Überwurfmutter 20 bei montiertem Glockenteller gegen eine Anschlagkante
29 der Hohlwelle 22 stoßen. Zum Lösen der Befestigung muss die Überwurfmutter 20 von
der Hohlwelle 22 abgeschraubt werden, worauf der Glockenteller 21 aus der Hohlwelle
herausgezogen werden kann. Ein selbsttätiges Lösen der Befestigung durch auf dem Glockenteller
wirkende Brems- oder Beschleunigungskräfte ist dagegen praktisch ausgeschlossen.
[0053] Die Sicherung mit einer Überwurfmutter 20 lässt sich auch ohne die radialen Schrauben
27 realisieren. Beispielsweise könnte der Nabenteil 25 oder Zentrierring 25' ähnlich
wie in Fig. 1 in ein Innengewinde der Hohlwelle geschraubt und nach Entfernen der
Überwurfmutter herausgeschraubt werden, wobei es zweckmäßig ist, wenn die Gewinde
der Überwurfmutter und der Hohlwelle entgegengesetzte Richtung (rechts bzw. links)
haben.
[0054] Fig. 3A zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 mit einer Überwurfmutter
30, die hier nicht auf die Hohlwelle 32 geschraubt ist, sondern auf ein Außengewinde
34 des Zentrierrings 35' (oder des Nabenteils 25 oder eines sonstigen Teils des Glockentellers
31, wenn kein gesonderter Zentrierring vorgesehen ist).
[0055] Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass eine axiale Bewegung der Überwurfmutter
30 relativ zu der Hohlwelle 32 durch ein oder mehr mit gleichmäßigen Winkelabständen
um die Rotationsachse verteilte Arretierglieder verhindert wird, bei dem dargestellten
Beispiel durch die Arretierschrauben 33, die tangential in einer die Rotationsachse
senkrecht schneidenden gemeinsamen Ebene in die Überwurfmutter 30 geschraubt sind
und in eine ringförmige Ausnehmung 39 im Außenumfang der Hohlwelle 32 eingreifen.
Eine zweckmäßige Form und Anordnung der Arretierschrauben 33 sind der Schnittansicht
der Fig. 3B zu entnehmen. Die radialen Schrauben 37 entsprechen den Schrauben 27 in
Fig. 2.
[0056] Auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Arretierung des
Glockentellers 41 eine Überwurfmutter 40 vorgesehen. Sie ist an ihrem einen Ende auf
die Hohlwelle 42 geschraubt und greift an ihrem anderen Ende mit einem radial nach
innen vorspringenden Rand 40' über ein Zwischenelement an dem Glockenteller 41 an.
Das Zwischenelement besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer der
Hohlwelle 42 an deren Ende angeformten elastischen Klammeranordnung, deren Endteil
48 bei montiertem Glockenteller nach Art einer Klipszange von dem Rand 40' der Überwurfmutter
axial in Richtung zu der Hohlwelle 42 gegen eine Anschlagfläche 49 am Umfang des Nabenteils
45 des Glockentellers 41 gedrückt wird. Dadurch wird beim Anziehen der Überwurfmutter
40 beispielsweise durch einen Gabelschlüssel ähnlich wie bei den Ausführungsbeispielen
nach Fig. 2 und Fig. 3 der kegelförmige Abschnitt 46 des Glockentellers gegen die
konische Innenfläche 47 der Hohlwelle 42 gedrückt. Nach Lösen dieser Schraubverbindung
kann der Glockenteller einfach aus der Hohlwelle herausgezogen werden, wobei die radial
nachgiebigen Endteile 48 der Klammeranordnung von der Fläche 49 des Glockentellers
radial nach außen geschoben werden. Die Klammeranordnung mit den darstellungsgemäß
radial verdickten Endteilen 48 kann durch einen im angrenzenden Stegbereich relativ
dünnen Ringansatz der Hohlwelle 42 oder durch einzelne axial vorspringende Klammerzungen
gebildet sein. Die Klammeranordnung kann statt der Hohlwelle selbst auch einem an
der Hohlwelle befestigten gesonderten Bauteil angeformt sein.
[0057] Gemäß einem weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel kann ein beispielsweise
mit Fig. 1 übereinstimmender, also in bekannter Weise in eine Hohlwelle geschraubter
Glockenteller mit einer zusätzlichen Überwurfmutter gesichert werden. Die Überwurfmutter
kann einfach auf ein Außengewinde an dem Ende der Hohlwelle geschraubt werden, das
zu diesem Zweck axial geschlitzt ist, so dass sie das geschlitzte Ende an dem Nabenteil
des Glockentellers festklemmt. Das geschlitzte Wellenende könnte auch durch eine Überwurfmutter
oder eine gewindelose Überwurf- oder Schiebehülse festgeklemmt werden, die gegen einen
Anschlag an dem Glockenteller geschraubt oder geschoben wird.
[0058] Bei einem anderen (ebenfalls nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel kann der Glockenteller
in oder auf der Antriebswelle durch beispielsweise kugelförmige Elemente fixiert werden,
die in Ausnehmungen oder einer Ringnut an der Außenseite des Innenelements (Glockentellernabe
oder Welle) sitzen und im Betrieb bei rotierendem Glockenteller durch die Fliehkraft
nach außen in eine Position gedrückt werden, in der sie in entsprechenden Ausnehmungen
des Außenelements axiale Relativbewegungen der beiden Elemente verhindern. Diese Verbindung
kann mit einer aufgeschraubten Überwurfmutter oder einer durch Federkraft haltenden
Überwurfhülse gesichert werden. Die aufgeschobene Überwurfhülse kann auch durch einen
durch Drehen einrastenden und lösbaren Bajonettverschluss fixiert werden.
[0059] Bei dem in Fig. 5A dargestellten Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie in Fig. 1 der
Nabenteil 55 des Glockentellers 51 mit dem Außengewinde 54 des aufgeschraubten Zentrierrings
55' in ein erstes Innengewinde 53 der Hohlwelle 52 etwa gleicher Länge geschraubt.
Die Hohlwelle 52 besitzt hier aber in einem axialen Abstand von dem Gewinde 53 in
der zu dem Glockenteller entgegengesetzten Achsrichtung ein zweites Innengewinde 53',
das darstellungsgemäß kürzer als das erste Gewinde 53 sein kann und einen kleineren
Durchmesser hat. Zwischen den beiden Gewinden 53 und 53' befindet sich in der Innenwand
der Hohlwelle 52 ein axial relativ kurzer ringförmiger Einstich 57, dessen radialer
Durchmesser etwas größer ist als der des Außengewindes 54, während sich auf der dem
Glockenteller abgewandten Seite des zweiten Gewindes 53' längs der zylindrischen Innenwand
der Welle ein weiterer ringförmiger oder ringraumartiger Einstich 58 erstreckt, dessen
axiale Länge etwas größer ist als die Länge der Gewinde 53 und 54.
[0060] Die Montagestellung des Glockentellers ist darstellungsgemäß wie bei den anderen
Ausführungsbeispielen durch Anlage des Zentrierkegels des Glockentellers an der kegelförmigen
Innenwand der Hohlwelle definiert. In dieser Monagestellung erstreckt sich der Zentrierring
55' des Glockentellers 51 in der dem Glockenteller abgewandten Richtung mit seinem
zylindrischen Endteil 59 so weit in die Hohlwelle 52 hinein, dass er bis an das axiale
Ende des zweiten Einstichs 58 reicht. In der Nähe dieses axialen Endes besitzt der
Endteil 59 darstellungsgemäß ein zweites, axial relativ kurzes Außengewinde 54', dessen
Durchmesser und Form zu dem ähnlich kurzen Innengewinde 53' der Hohlwelle 52 passen.
Der Außendurchmesser des Gewindes 54' ist mit kleinem Spiel annähernd gleich dem Durchmesser
des zylindrischen Einstichs 58, so dass sich das Gewinde 54' beim Ein- und Ausschrauben
des Glockentellers leicht in dem Einstich verschieben lässt. Bei montiertem Glockenteller
ist der axiale Abstand zwischen den Gewinden 53' und 54' etwas größer als die axiale
Länge der Gewinde 53 und 54. Vorzugsweise sind die Gewinde 53', 54' entgegengesetzt
zu den Gewinden 53, 54 gerichtet, also Linksgewinde, wenn die Gewinde 53, 54 Rechtsgewinde
sind. Neben erhöhter Sicherheit gegen selbsttätiges Lösen des Glockentellers hat das
auch den Vorteil, dass die Gewinde weniger leicht klemmen ("fressen") können.
[0061] Zum Abmontieren wird der Glockenteller 51 zunächst vollständig aus dem ersten Innengewinde
53 der Hohlwelle 52 herausgeschraubt, wobei sein zweites Außengewinde 54' in dem Einstich
58 bis nahe an das zweite Innengewinde 53' geschoben wird. Sodann wird er zum Ausbau
aus der Hohlwelle mit seinem zweiten Außengewinde 54' in entgegengesetzter Schraubrichtung
auch aus dem zweiten Innengewinde 53 herausgeschraubt. Der Einbau erfolgt in der umgekehrten
Reihenfolge.
[0062] Auch wenn sich also in Betrieb der Glockenteller 51 ungewollt selbsttätig aus dem
kondentionellen Gewinde 53, 54 herausschraubt, wird die Gefahr des Abschleuderns durch
sofortiges Anstoßen des zweiten Außengewindes 54' an dem zweiten Innengewinde 53'
zuverlässig verhindert. Auch bei einer möglichen Abwandlung mit gleicher Gewinderichtung
der beiden Gewindeanordnungen wäre diese Gefahr noch erheblich reduziert. Ferner wird
durch die beschriebene Führung des Gewindes 54' in dem zylindrischen Einstich 58,
die auch bei und nach dem Herausschrauben aus dem ersten Gewinde 53, 54 eine nahezu
spielfreie radiale Abstützung des Nabenteils des Glockentellers in der Hohlwelle ermöglicht,
die Gefahr von Beschädigungen der Bestandteile des Glockentellers in der Hohlwelle
in Folge von Unwuchtbewegungen in radialer Richtung zuverlässig vermieden. Zu diesem
Zweck kann der Abstand zwischen den Gewinden 53' und 54' bei montiertem Glockenteller
so bemessen werden, dass dann, wenn sich beim Losschrauben des Glockentellers dessen
Gewinde 54 gerade von dem Gewinde 53 gelöst hat, nur noch der kleine Minimalabstand
zwischen den Gewinden 53' und 54' verbleibt, der für das problemlose Einschrauben
des Gewindes 54' in das Gewinde 53' beim Ausbau des Glockentellers und bei dessen
Montage notwendig ist. Von Vorteil ist weiterhin, dass sich die beiden Schraubvorgänge
von Hand und ggf. mit einfachem Werkzeug durchführen lassen.
[0063] In Fig. 5B ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
das in wesentlichen Merkmalen mit Fig. 5A übereinstimmt, insbesondere hinsichtlich
der beiden axial beabstandeten Innengewinde 53B und 53B' der Hohlwelle 52B und der
zugehörigen, ebenfalls axial voneinander getrennten Außengewinde 54B und 54B' eines
Nabenteils 55B des Glockentellers, die den Gewinden 53 und 53' bzw. 54 und 54' entsprechen,
so dass keine nochmalige Erläuterung dieser Gewinde und ihrer Funktionen erforderlich
ist. Die beispielsweise als Linksgewinde ausgeführten Gewinde 53B' und 54B' haben
auch hier etwas kleineren Durchmesser (z.B. M16) als die bei diesem Beispiel als Rechtsgewinde
ausgeführten Gewinde 53B und 54B (z.B. M18).
[0064] Das Nabenteil 55B ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein einstückiger Ringkörper
der dargestellten Form, der aus demselben oder einem ähnlichen Metall wie die Hohlwelle
52B bestehen kann, z.B. aus Stahl, und mit der Hohlwelle ähnlich verschraubt ist wie
der Zentrierring 55' in Fig. 5A, im Gegensatz zu dem Nabenteil 55 aber ein von dem
Außenteil 51B des Glockentellers separat gefertigtes Bauteil ist. Der Außenteil 51B
des Glockentellers kann zweckmäßig aus Titanwerkstoff bestehen und an dem Innenumfang
seines zylindrischen Innenringteils 56B beispielsweise unter Verschraubung mit Rechtsgewinde
bei 57B auf einen Außenringteil 55B' des Nabenteils 55B aufgesetzt sein. Vorzugsweise
ist die Verbindung des Gehäuse- oder Außenteils 51B des dargestellten Glockentellers
mit dessen Aufnahme- oder Nabenteil 55B unlösbar fixiert, beispielsweise durch Laserschweißen
an der Verschraubungsstelle 57B, wobei die Schweißnaht an der Stirnfläche des Glockentellers
anschließend durch Überdrehen od. dgl. geglättet wird. Die den Innenteil der Stirnfläche
des Glockentellers bildende Stirnfläche des Nabenteils 55B kann zur Verschleißreduzierung
gehärtet werden, beispielsweise durch Laserhärten. In das Nabenteil 55B wird das übliche
Umlenkelement des Glockentellers eingesetzt, wie durch den Pfeil U angedeutet ist.
[0065] Ein besonders vorteilhaftes Merkmal des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5B ist die
konisch formschlüssige Verbindung des Glockentellers bzw. hier seines Nabenteils 55B
mit der Hohlwelle 52B. Diese Verbindung bei 58B ist vorzugsweise als HSK-System nach
dem Standard ISO 12164-1 ausgeführt (die Abkürzung HSK für "hollow taper shank" ist
bekanntlich als Bezeichnung für Werkzeughalterungen mit einem Kegelverhältnis von
1:10 üblich). Die sich an dieser Halterungsstelle 58B konisch in Richtung zur Stirnfläche
des Glockentellers erweiternde Innenfläche der Hohlwelle 52B liegt flächig an dem
entsprechend kegelförmigen Außenumfang des Nabenteils 55B an und endet an der radial
verlaufenden ebenen Stirnfläche 59B der Hohlwelle, die darstellungsgemäß als Plananschlag
des HSK-Systems gegen eine ihr entsprechende radiale Innenfläche des Nabenteils stößt,
wobei Hohlwelle und Nabenteil an ihrem Außenumfang miteinander fluchten.
[0066] Dieses HSK-System hat bei der Befestigung des Glockentellers eines Hochrotationszerstäubers
zahlreiche wichtige Vorteile:
Es ergibt sich hohe Steifigkeit gegen Querkräfte, wobei eine deutliche Reduzierung
des Planschlags (Seitenschlag oder Wobble), also hohe Planlaufgenauigkeit und eine
hohe Wuchtgüte erzielbar sind. Es ergibt sich hohe radiale und axiale Genauigkeit,
wobei Schleifbearbeitung möglich ist, da keine Störkonturen vorhanden sind. Wichtig
ist ferner sehr gute Reproduzierbarkeit bei Auswechseln des Glockentellers. Weitere
Vorteile sind hohe Torsionsbelastbarkeit und Biegebelastbarkeit der Konstruktion.
Durch die sogenannte Randschichttechnologie zum Härten der Stirnfläche des Nabenteils
55B lässt sich der Verschleiß des Glockentellers reduzieren. Wichtig ist die erreichbare
hohe Rundlaufgenauigkeit des Glockentellers, die hohe Drehzahlen und zugleich Glockenteller
mit großen Außendurchmessern ermöglicht.
[0067] Das in Fig. 5A und 5B dargestellte Ausführungsbeispiel lässt sich dahingehend abwandeln,
dass die kurzen zweiten Gewinde 53', 54' durch eine andersartige Anschlagkonstruktion
mit ähnlicher Wirkungsweise ersetzt werden. Beispielsweise können anstelle des Gewindes
53' einzelne radial nach innen vorspringende Stifte der Hohlwelle vorgesehen sein,
die bei der Montage des Glockentellers durch entsprechende Schlitze eines anstelle
des Gewindes 54' vorgesehenen Anschlagrings an der Glockentellernabe geschoben werden
können.
[0068] Ferner besteht die Möglichkeit, zwischen den beiden Gewindeanordnungen ein zusätzliches
Sicherungselement wie z.B. einen Federring einzubauen.
[0069] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5A und 5B lässt sich auch in der in Fig. 6 dargestellten
Weise abwandeln. Hier besitzt die Hohlwelle 62 zwei durch den ringnutartigen Einstich
67 axial voneinander beabstandete Innengewinde 63 und 63' gleicher Richtung (z.B.
rechts) mit gleichem Außendurchmesser. Bei montiertem Glockenteller 61 ist das dem
Glockenteller abgewandte Innengewinde 63' im Eingriff mit einem Außengewinde 64 des
Glockentellers oder dessen Zentrierrings 66. Das dem Glockenteller abgewandten Gewinde
63' kann bei diesem Ausführungsbeispiel länger sein als das Gewinde 63. Die Länge
des Einstichs 67 und damit der Gewindeabstand sind auch hier ähnlich wie bei Fig.
5 nur gerade so groß bemessen, dass beim Herausschrauben des Glockentellers aus dem
einen Innengewinde 63' nur der Minimalabstand zwischen dem Außengewinde 64 und dem
Innengewinde 63 verbleibt, der notwendig ist, damit anschließend die Gewinde 64 und
63 ohne Schwierigkeiten in Eingriff gebracht werden können. Dieses Ausführungsbeispiel
hat ähnliche Vorteile wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5. Ein weiteres Ausführungsbeispiel
mit einer Anschlagkonstruktion und ähnlichen Vorteilen wie gemäß Fig. 5 und Fig. 6
ist in Fig. 7A dargestellt. Auch hier ist ähnlich wie in Fig. 1 der Glockenteller
71 mit dem Außengewinde 74 des Zentrierrings 75 in das Innengewinde 73 der Hohlwelle
72 geschraubt. Ähnlich wie in Fig. 5 hat der Zentrierring 75 einen zylindrischen Endteil
79, der sich in die Hohlwelle 72 hinein erstreckt. Der Endteil hat darstellungsgemäß
in seiner Umfangsfläche einen ringförmigen Einstich oder eine zylindrische Ringnut
77, die auf der dem Glockenteller 71 abgewandten Seite von einem Endring 79' begrenzt
wird, der die dargestellte, im Querschnitt konische Form mit radial nach außen zur
Ringmitte hin geneigten Stirnflächen hat. Der Außendurchmesser des Endrings 79' ist
etwas kleiner als der des Außengewindes 74, so dass er durch das Innengewinde 73 der
Hohlwelle geschoben werden kann. Auf der entgegengesetzten Seite wird die Ringnut
77 dagegen von einem an das Gewinde 74 angrenzenden Absatz 75' am Umfang des Zentrierrings
75 begrenzt. In dem Bereich der Ringnut 77 ist der Innendurchmesser der Hohlwelle
72 annähernd gleich dem Außendurchmesser des Endrings 79', so dass dieser mit allenfalls
geringem radialem Spiel in diesem Bereich axial unter Führung durch die Hohlwelle
verschoben werden kann.
[0070] Bei montiertem Glockenteller fluchtet mit dem Absatz 75' eine in der Innenwand der
Hohlwelle 72 vorgesehene Ringnut 76, in der verliersicher ein Federformring 70 sitzt.
Der Formring 70 kann z.B. die in Fig. 7B dargestellte Form haben mit den radial nach
innen bis zu dem zylindrischen Umfang der Ringnut 77 des Endteils 79 des Glockentellers
vorspringenden Ausbuchtungen oder Wellenabschnitten 70'. Damit der Formring 70 einfach
in die Ringnut 76 eingesetzt werden kann und Radialbewegungen seiner Wellenabschnitte
zulässt, bildet er keinen geschlossenen Ring, sondern hat die bei 78 erkennbare Lücke.
Die Form und Anordnung der Wellenabschnitte 70' können derart sein, dass der Formring
70 ausbalanciert ist und keine Unwuchtkräfte erzeugt.
[0071] Wenn der Glockenteller 71 zum Abmontieren aus der Hohlwelle 72 herausgeschraubt wird
oder sich ungewollt selbst losschraubt, stößt (im Prinzip ähnlich wie bei den Ausführungsbeispielen
nach Fig. 5 und 6) zunächst der Endring 79' des Glockentellers bzw. seines Zentrierrings
75 gegen die radialen Vorsprünge, d.h. Wellenabschnitte 70' des Formrings 70, sobald
die Gewinde 73 und 74 außer Eingriff gekommen sind. Die Länge der Ringnut 77 kann
so bemessen werden, dass nach dem Lösen der Schraubverbindung kein wesentlicher Abstand
mehr zwischen dem Endring 79' und der radialen Ebene des Formrings 70 auf seiner dem
Glockenteller abgewandten Seite verbleibt. Infolge der beschriebenen Konstruktion
kann der Glockenteller bei entsprechender Dimensionierung des Federformrings 70 nicht
ungewollt aus der Hohlwelle herausgeschleudert werden, und die Führung des Endrings
79' an der Innenwand der Hohlwelle 72 verhindert auch Unwuchtkräfte erzeugende Radialbewegungen
des Glockentellers. Gewollt, beispielsweise von Hand, kann der Glockenteller dagegen
nach Lösen der Schraubverbindung problemlos aus der Hohlwelle herausgenommen und ebenso
einfach eingesetzt werden, da bei entsprechender Axialkraft die schrägen Flanken des
Endrings 79' die Vorsprünge oder Wellenabschnitte 70' nach außen in die Ringnut 77
wegdrücken können. Bei ungewolltem Losschrauben des Glockentellers können derartige
Axialkräfte dagegen nicht auftreten.
[0072] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 kann dahingehend abgewandelt werden, dass anstelle
des Federformrings 70 und des Endrings 79' andere Anschlagkonstruktionen vorgesehen
werden, beispielsweise mit radial nach innen bzw. außen vorspringenden Nasen und Stiften.
[0073] Ferner sind (nicht dargestellte) Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen der Glockenteller
mit seinem Nabenteil auf oder in der Antriebswelle gleitend verschiebbar geführt,
also nicht ein- oder aufgeschraubt ist und zu seiner Fixierung nur ein zwischen dem
Glockenteller und der Welle in je einer Ringnut eingesetzter Federformring vorgesehen
ist, beispielsweise entsprechend dem Formring 70 in Fig. 7.
[0074] Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung, bei denen ein Sicherungsring verwendet
wird, kann dieser zweckmäßig auch sägezahnförmig ausgebildet sein.
[0075] In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Glockenteller 81 dargestellt, der
zur Zentrierung mit dem kegelförmigen Abschnitt 86 seines Nabenteils 85 an der entsprechend
konischen Innenfläche 87 einer Hohlwelle 82 anliegt, an deren Ende ähnlich wie bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 eine elastische Klammeranordnung mit nasenartig
radial nach innen vorspringenden Endteilen 88 angeformt (oder als separates Bauteil
angesetzt) ist. Die nasenartigen Endteile 88 der Welle 82 werden von dem radial nach
innen vorspringenden Endrand 80' einer mit der Überwurfmutter in Fig. 4 vergleichbaren
Überwurfhülse 80 gegen die Anschlagfläche 89 am Umfang des Nabenteils 85 gedrückt.
Die Überwurfhülse sitzt darstellungsgemäß mit ihrer dem Endrand 80' axial entgegengesetzten
glatten zylindrischen Innenfläche 80" auf dem Umfang der Hohlwelle 82, beispielsweise
axial im Bereich oder in der Nähe der konischen Fläche 87. Im Gegensatz zu Fig. 4
wird die Überwurfhülse 80 nicht auf die Hohlwelle 82 aufgeschraubt, sondern auf ihr
nur durch einen O-Ring 83 fixiert, der aus einem zweckmäßigen gummielastischen Kunststoff
bestehen kann. Der O-Ring 83 kann darstellungsgemäß so in eine Ringnut im Außenumfang
der Hohlwelle 82 eingesetzt sein, dass er gegen eine ihm zugewandte radiale oder schräge
Anschlagfläche 84 auf der Innenseite der Überwurfhülse 80 drückt. Zum Lösen der Verbindung
zwischen dem Glockenteller 81 und der Hohlwelle 82 wird die Überwurfhülse 80 unter
Überwindung der Reibungskraft des O-Rings 83 ggf. unter Verwendung eines in den Einstich
80''' an der Außenseite der Hülse 80 eingesetzten Lösewerkzeugs so weit auf der Welle
82 verschoben, dass ihr Endrand 80' die Endteile 88 der Welle freigeben. Der Glockenteller
kann dann die Endteile 88 radial wegdrücken und einfach von der Welle abgezogen werden.
Die Montage erfolgt ebenso einfach in umgekehrter Richtung.
[0076] Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem zur Fixierung des Glockentellers 91 auf
der Welle 92 dienenden elastischen O-Ring 93 ist in Fig. 9 dargestellt. Der O-Ring
kann wie bei Fig. 8 in einer Ringnut in der Außenseite der Welle 92 sitzen und gegen
die radiale oder schräge Anschlagfläche 94 einer Ringnut 90' in der auf dem Wellenumfang
sitzenden glatten zylindrischen Innenfläche 90" einer Überwurfhülse 90 drücken. Von
Fig. 8 unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel hauptsächlich dadurch, dass die
Klammeranordnung am Wellenende fehlt und die Überwurfhülse 90 durch eine nicht von
selbst lösbare Verschraubung oder sonstige Verbindung an dem Nabenteil 95 des Glockentellers
befestigt ist. Zur Zentrierung liegt der Glockenteller 91 mit dem kegelförmigen Abschnitt
96 seines Nabenteils 95 an der entsprechend konischen Innenfläche 97 an dem Ende der
Überwurfhülse 90 an. Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Glockenteller 91 nur durch
die Vorspannung und Reibung des O-Rings 93 auf der Welle 92 gehalten wird, kann er
noch schneller und einfacher von der Welle abgezogen und ebenso schnell und einfach
montiert werden. Ein besonderer Vorteil der separaten Überwurfhülse besteht ferner
darin, dass der Glockenteller selbst einfacher ausgebildet und herstellbar sein kann.
[0077] Eine andere, nicht dargestellte Möglichkeit besteht in einer Klammeranordnung, bei
der an dem vorzugsweise mit dem üblichen Zentrierkonus versehenen Glockenteller durch
Verschraubung ein Klipsformteil befestigt wird, das z.B. aus Kunststoff bestehen kann.
Dieses Klipsformteil kann dann zur Befestigung des Glockentellers in ein entsprechend
gestaltetes Aufnahmeelement der Hohlwelle eingeklipst werden.
[0078] Fig. 10 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 9, bei welcher der
Glockenteller 101 mit seinem Nabenteil 105 bzw. dessen Zentrierring 105' ebenfalls
einfach in die Hohlwelle 102 hineinschiebbar und aus ihr herausziehbar ist. Der Zentrierring
105' liegt mit seiner glatten Umfangsfläche darstellungsgemäß an der konischen Innenfläche
107 und an der anschließenden zylindrischen Innenfläche 108 der Hohlwelle an und dient
ähnlichen Zwecken wie die Zentrierringe der schon beschriebenen Ausführungsbeispiele,
vereinfacht also den Glockenteller selbst, an dessen Nabenteil 105 er lösbar, aber
nicht von selbst lösbar befestigt ist. Zur Fixierung des Glockentellers an der Welle
dient bei diesem Ausführungsbeispiel anstelle des gummielastischen O-Rings nach Fig.
9 ein z.B. metallischer Sprengring 103. Der Sprengring 103 kann darstellungsgemäß
in eine Ringnut 109 in der Außenseite des Zentrierrings 105' eingesetzt sein und radial
vorspringend auf seiner dem Glockenteller zugewandten Seite gegen eine dem Glockenteller
abgewandte radiale oder schräge Anschlagfläche 104 in der Innenfläche 108 der Hohlwelle
102 stoßen, so dass er den Glockenteller daran hindert, sich ungewollt aus der Hohlwelle
heraus zu bewegen. Zum Lösen der Verbindung kann der Sprengring 103 mit einem Werkzeug
oder bei entsprechender axialer Kraft durch die zu diesem Zweck schräge Anschlagfläche
104 zusammengedrückt und dadurch in die Ringnut 109 hineingedrückt werden, während
er bei der Montage, also beim Einschieben in die Hohlwelle von der Innenfläche 108
zusammengedrückt wird, bevor er hinter der Anschlagfläche 104 einrastet. Der Glockenteller
wird also nur durch den Sprengring in der Hohlwelle festgehalten. Der Sprengring soll
ungeachtet seiner Ringlücke zur Vermeidung von Unwuchtkräften ausbalanciert sein.
[0079] Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem das alleinige Arretierungselement
bildenden Sprengring 113, der hier nicht an der Innenseite der Hohlwelle 112 angreift,
sondern in einer Ringnut 119 in der Außenfläche der Hohlwelle 112 angeordnet ist.
Mit seinem radial aus der Ringnut 119 vorspringenden Teil stößt der Sprengring 113
an eine dem Glockenteller 111 zugewandte radiale oder schräge Anschlagfläche 114 in
der Innenseite eines Zentrierrings 115, der im Prinzip dem Zentrierring 105' in Fig.
10 entspricht, aber darstellungsgemäß die Außenseite der Hohlwelle 112 umschließt.
Die Montage und Demontage des Glockentellers erfolgen ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 10.
[0080] Bei dem in Fig. 12A dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt der zylindrische
Nabenteil 125 des Glockentellers 121 mit seiner glatten Umfangsfläche an der glatten
zylindrischen Innenfläche 127 der Hohlwelle 122 an. An seiner wellenseitigen radial
verlaufenden Endfläche 125' stößt der Nabenteil 125 des Glockentellers gegen den axialen
Rand eines axial verschiebbar an der Innenfläche 127 der Hohlwelle anliegenden zylindrischen
Ringkörpers 123, der auf seiner axial entgegengesetzten Seite gegen eine ebenfalls
koaxial in der Hohlwelle 122 angeordnete Spiralfeder 124 stößt. Die Spiralfeder 124
stützt sich ihrerseits an ihrem dem Glockenteller abgewandten Ende an einem in der
Hohlwelle befestigten (oder durch die Hohlwelle gebildeten) Ringelement 122' ab.
[0081] Zur Befestigung des Glockentellers 121 in der Hohlwelle 122 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Bajonettverschluss vorgesehen. Er wird durch einen in der Wand der Hohlwelle befestigten
Schraubbolzen oder sonstigen Stift 120 gebildet, der radial von der Fläche 127 nach
innen vorspringend in einen in die Außenseite des Nabenteils 125 des Glockentellers
eingearbeiteten Formschlitz 128 eingreift. Die Form des Schlitzes 128 ist der im übrigen
schematischen Darstellung des Nabenteils 125 und des Ringkörpers 123 in Fig. 12B zu
entnehmen. Der Schlitz 128 erstreckt sich demnach von seinem axial nach außen offenen
Ende in der Endfläche 125' des Nabenteils 125 axial nach innen bis zu dem U-förmigen
Teil und endet an dem axial geschlossenen Ende 128' des zweiten U-Schenkels. Bei der
in Fig. 12A dargestellten Arbeitslage wird der Glockenteller 121 von der Spannkraft
der Druckfeder 124 über den Ringkörper 123 gegen den an dem Schlitzende 128' des Glockentellers
anliegenden Stift 120 gedrückt und damit axial in der Welle fixiert. Zum Lösen dieser
Befestigung wird der Glockenteller 121 gegen die Kraft der Feder 124 in die Hohlwelle
122 hineingeschoben, bis der Glockenteller die in Fig. 12C dargestellte Demontagelage
erreicht, bei der der Stift 120 gegen das axial innere Ende des Formschlitzes 128
stößt. Nachdem der Glockenteller so gedreht worden ist, dass sich der Stift 120 in
dem axial offenen U-Schenkel des Formschlitzes 128 befindet, kann der Glockenteller
einfach aus der Hohlwelle herausgezogen werden. Der Einbau erfolgt ebenso einfach
in umgekehrter Reihenfolge. Zum Festhalten der Hohlwelle 122 bei der Montage und Demontage
des Glockentellers kann ein Werkzeug an die Ausnehmungen 129 der Welle angesetzt werden.
[0082] Obwohl nur ein Stift 120 dargestellt ist, sind zweckmäßig mindestens zwei oder mehr
Stifte 120 und Schlitze 128 so mit gleichmäßigen Winkelabständen um die Rotationsachse
verteilt, dass keine Unwuchtkräfte auftreten.
[0083] Statt in der Welle könnten in Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels die Bajonettverschlussstifte
auch in dem Nabenteil des Glockentellers befestigt und in Formschlitze der Welle eingeführt
werden.
[0084] Auch bei dem in Fig. 13A dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der
Glockenteller 131 ähnlich wie in Fig. 12 mit seinem Nabenteil 135 ohne Verschraubung
an der glatten Innenfläche 137 der Hohlwelle 132 anliegend axial verschiebbar in der
Hohlwelle gelagert und an ihr durch einen Bajonettverschluss befestigt, die bei diesem
Beispiel mit einem zusätzlichen Schloss versehen ist. Die Bajonettverschlusskonstruktion
enthält einen, zwei oder mehr zur Vermeidung von Unwuchtkräften um die Rotationsachse
verteilte Stifte 130, die darstellungsgemäß in dem Nabenteil 135 des Glockentellers
befestigt und radial nach außen vorstehend in zwei radial benachbarten Formschlitzen
136 bzw. 138 geführt sind. Der radial äußere Formschlitz 138 befindet sich in der
zylindrischen Wand der Hohlwelle 132 und verläuft von deren glockentellerseitigem
Ende axial nach innen, dann gemäß Fig. 13B in Umfangsrichtung und schließlich axial
zurück bis zu einer Anschlagfläche, an der in Fig. 13B der Stift 130 anliegt. Der
radial innere Formschlitz 136 befindet sich dagegen in einem zylindrischen Ringkörper
133, der ähnlich wie in Fig. 12 axial in der Hohlwelle gegen die Kraft einer Spiraldruckfeder
134 verschiebbar ist, die sich an ihrem entgegengesetzten Ende an einem Absatz oder
Ringelement der Hohlwelle abstützt. Der Schlitz 136 verläuft von dem glockentellerseitigen
Ende des Ringkörpers 133 axial nach innen. Der Ringkörper 133 ist relativ zu dem Glockenteller
verschiebbar in eine ringförmige Ausnehmung am Umfang des Nabenteils 135 eingesetzt,
wobei die dem Innendurchmesser der Hohlwelle 132 entsprechenden zylindrischen Außenflächen
des Ringkörpers 133 und des Nabenteils 135 miteinander fluchten. In dem Ringkörper
133 sind ein oder vorzugsweise mehrere um die Rotationsachse verteilte weitere Stifte
133' befestigt, die radial nach außen vorspringend in axialen Schlitzen 138' der Hohlwelle
132 verschiebbar sind und die zusätzliche Schlossfunktion realisieren. Die Schlitze
136, 138 und 138' können radial nach außen durch einen an der Hohlwelle befestigten
Abdeckring 139 geschlossen sein.
[0085] Die Form der Schlitze 136 und 138 ist in den schematischen Darstellungen der Fig.
13B und 13D erkennbar. Bei der in Fig. 13A und Fig. 13B dargestellten Arbeitslage
des Glockentellers 131 drückt die Spiralfeder 134 über den Ringkörper 133 dessen Stift
133' gegen die radial verlaufende Anschlagfläche der Hohlwelle 132 an dem glockentellerseitigen
Ende ihres Schlitzes 138' und den Stift 130 des Glockentellers gegen die radial verlaufende
Anschlagfläche an dem glockentellerseitigen Ende des Schlitzes 138 (vgl. Fig. 13B),
wodurch der mit dem Ringkörper 133 verbundene Glockenteller in der Welle fixiert wird.
[0086] Zum Lösen seiner Befestigung wird der Glockenteller gegen die Kraft der Feder 134
in die Hohlwelle 132 hineingeschoben, so dass er die in Fig. 13C und Fig. 13D dargestellte
Demontagelage erreicht, bei welcher der Stift 133' des Ringkörpers 133 nun gegen die
radial verlaufende Anschlagfläche an dem dem Glockenteller abgewandten Ende des Schlitzes
138' und der Stift 130 gegen das entsprechende axiale Ende des Formschlitzes 138 stößt
und die dem Glockenteller abgewandten Endteile der Formschlitze 136 und 138 miteinander
fluchten. Diese Demontagelage kann mittels eines Werkzeugs W fixiert werden, das durch
die bei W1 und W2 erkennbaren, bei dieser Stellung miteinander fluchtenden Öffnungen
in der Hohlwelle und ihrem Abdeckring 139 bzw. in dem Nabenteil 135 gesteckt wird,
und an dem darstellungsgemäß der dem Glockenteller zugewandte Rand des Ringkörpers
133 anstößt. Durch Verdrehen des Glockentellers gelangt der Stift 130 in den aus der
Hohlwelle herausführenden Bereich des Formschlitzes 138, wobei er sich auch in dem
aus dem Ringkörper 133 herausführenden Teil des Schlitzes 136 befindet, so dass der
Glockenteller von dem Ringkörper 133 ab- und aus der Hohlwelle herausgezogen werden
kann, wobei der von dem Werkzeug W in der Hohlwelle W zurückgehaltene Ringkörper 133
in der Hohlwelle 132 verbleibt. Die Montage des Glockentellers erfolgt in umgekehrten
Richtungen.
[0087] Ein Ausführungsbeispiel mit einem Bajonettverschluss ohne gesonderte Gegendruckfeder
im Inneren der Hohlwelle ist in Fig. 14A dargestellt. Der Glockenteller 141 liegt
hier ebenfalls ohne Verschraubung, jedoch unter Bildung des dargestellten Konus mit
seinem Nabenteil 145 an der glatten Innenfläche der Hohlwelle 142 an. Darstellungsgemäß
ist die Wand der Hohlwelle 142 an deren glockentellerseitigem Ende 142' angrenzend
an den Konus dünner als der Hauptteil der Welle auf der entgegengesetzten Seite. Die
Bajonettverschluss-Konstruktion enthält einen, zwei oder mehr zur Vermeidung von Unwuchtkräften
um die Rotationsachse verteilte Stifte 140, die in dem Nabenteil 145 befestigt sind
und von diesem radial nach außen vorstehend in je einen beispielsweise eingefrästen
Schlitz 146 der Hohlwelle 142 eingreifen. Wie in Fig. 14B erkennbar ist, erstreckt
sich der Schlitz 146 axial vom Ende der Hohlwelle in diese hinein und geht dann in
einen quer abgewinkelten Innenteil 146' über, an dessen Ende der Stift 140 in der
Betriebsstellung anliegt. In dieser Stellung werden der oder die Stifte 140 von je
einem Federelement 143 der Hohlwelle festgehalten. Bei dem dargestellten Beispiel
wird das Federelement 143 von einem zungenartigen Randteil an dem glockentellerseitigen
Ende der Welle selbst gebildet, das durch den in Fig. 14B erkennbaren, z.B. in Verlängerung
des Innenteils 146' eingefrästen Schlitz 144 von dem axial inneren Teil der Welle
getrennt ist und federnd gegen den Stift 140 drückt. Zum Schutz der Stift-, Schlitz-
und Federkonstruktion beispielsweise vor Verschmutzung dient ein am Ende der Hohlwelle
142 auf deren Umfang aufgesetzter Abdeckring 147.
[0088] Zur Montage des Glockentellers 141 wird sein Stift 140 axial in den Schlitz 146 geschoben
und dann durch Drehen des Glockentellers in dem Innenteil 146' des Schlitzes arretiert.
Die Demontage erfolgt gegen die Kraft des Federelements 143 in der umgekehrten Reihenfolge.
Die Hohlwelle kann hierbei (wie bei Fig. 12) durch ein bei 149 ansetzbares Werkzeug
festgehalten werden.
[0089] Auch in Fig. 15A ist ein Ausführungsbeispiel mit Bajonettverschluss ohne Gegendruckfeder
im Innenraum der Hohlwelle dargestellt, das darstellungsgemäß weitgehend dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 14 entspricht, aber zusätzlich mit einem Schloss zur Sicherung der Betriebsstellung
versehen ist. Ferner ist hier das dem Glockenteller zugewandte relativ dünne Endteil
152' der Hohlwelle 152 dieser nicht einstückig angeformt, sondern als gesonderter
axialer Fortsatz in die Innenwand der Hohlwelle eingesetzt. Dagegen greifen wie bei
Fig. 14 ein, zwei oder mehr in dem Nabenteil 155 des Glockentellers 151 befestigte
Stifte 150 in je einen vom Rand des Endteils 152' aus zunächst axialen und dann in
einen quer abgewinkelten Innenteil 156' übergehenden Schlitz 156 ein, in dem der Stift
150 durch ein z.B. durch Fräsen des Wellenendteils 152' gebildetes Federelement 153
festgeklemmt wird. Als Schlosselemente dienen zusätzliche Stifte 158 (Fig. 15A) und
258 (Fig. 15B), die in einem verdrehbar auf dem Umfang des Wellenendteils 152' sitzenden
Ringelement 157 befestigt sind und von diesem radial nach innen vorstehen. Der eine
Stift 158 greift an dem glockentellerseitigen Endrand des Federelements 153 an und
drückt eine axial nach innen vorspringende Rastnase 153' des Federelements 153 so
gegen den Stift 150, dass dieser nicht durch Verdrehen des Glockentellers relativ
zu der Hohlwelle aus der in Fig. 15B dargestellten Betriebsstellung herausgeschoben
werden kann. Der andere Schlossstift 258 drückt gegen ein an einer anderen, z.B. in
Umfangrichtung entgegengesetzten Stelle des Wellenendteils 152' vorgesehenes weiteres
Federelement 253, das dem Federelement 153 ähnlich gebildet ist, jedoch zwei in Drehrichtung
voneinander beabstandete axiale Einformungen hat, in die der Schlossstift 258 je nach
Drehstellung des Ringelements 157 relativ zu der Hohlwelle 152 einrasten kann, um
ein selbsttätiges Verdrehen des Ringelements 157 und somit ein Lösen der Schlosssicherung
zu verhindern. Beispielsweise durch eine Anschlagkonstruktion zwischen dem Ringelement
157 und dem Endteil 152', wie sie bei 159 erkennbar ist, wird eine Axialverschiebung
des Ringelements 157 relativ zu der Welle verhindert.
[0090] Zum Lösen des Glockentellers 151 aus seiner in Fig. 15A und 15B dargestellten Betriebsstellung
wird das Ringelement 157 gegen die Kraft des Federelements 253 so verdreht, dass sich
die in Fig. 15C dargestellte Demontagestellung der Stifte 158 und 258 ergibt, bei
der der Stift 158 das an dem Stift 150 des Glockentellers anliegende Federelement
153 freigibt. Infolge dessen kann nun der Glockenteller 151 relativ zu der Hohlwelle
152 und deren Endteil 152' verdreht werden, bis sich der Stift 150 in dem axialen
Teil des Schlitzes 156 befindet und der Glockenteller somit axial herausgezogen werden
kann. Die Montage des Glockentellers erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge.
[0091] Bei allen Ausführungsbeispielen mit einem Bajonettverschluss können sich die beschriebenen
Schlitze entweder in der Hohlwelle selbst oder in einem an der Hohlwelle befestigten
Endteil (wie in Fig. 15A) oder stattdessen in dem Glockenteller oder in einem an dem
Glockenteller befestigten Teil befinden. Dementsprechend können die beschriebenen
Stifte je nach dem Ort der Schlitze in dem Glockenteller oder in der Welle oder in
einem an dem Glockenteller oder der Welle befestigten Teil montiert sein.
[0092] In Fig. 16A sind vereinfacht nur ein Teil des offenen Endes der Hohlwelle 162 und
der entsprechende Teil des in die Hohlwelle geschraubten Nabenteils 165 dargestellt.
Bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können der Glockenteller 161,
sein zur Bildung eines Zentrierkegels teilweise konischer Nabenteil 165 und ihre sich
axial an den Zentrierkegel anschließende Gewinde 163 an sich konventionell sein. Beispielsweise
könnte die Konstruktion insoweit mit Fig. 1 übereinstimmen. Von bekannten Konstruktionen
unterscheidet sich das teilweise schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel der
Erfindung aber dadurch, dass an einer quer zur Rotationsachse verlaufenden, in die
dem Glockenteller abgewandte Richtung weisenden Stirnfläche 165' des Nabenteils 165
Rastmittel angeordnet sind wie z.B. ein sich koaxial um die Rotationsachse erstreckender
Kranz aus axial von der Stirnfläche 165' vorspringenden Stirnzähnen 166, die mit einem
axial gegenüberliegenden Kranz von Rastzähnen 167 der Hohlwelle 162 in Eingriff sind,
wenn der Glockenteller in seiner Montagestellung in die Hohlwelle eingeschraubt ist.
[0093] Die Rastzähne 167 können axial beispielsweise von der dem Glockenteller zugewandten
Stirnfläche eines Ringelements 168 vorspringen, das in der Montagestellung an einer
Relativdrehung gehindert, aber axial verschiebbar in die Hohlwelle 162 eingesetzt
sein kann. Das Ringelement 168 wird von einer auf seiner dem Glockenteller abgewandten
Rückseite angeordneten Federvorrichtung axial gegen die Stirnzähne 166 des Glockentellers
gedrückt. Diese Federvorrichtung kann beispielsweise einfach aus einem in die Hohlwelle
eingesetzten elastischen O-Ring 169 bestehen. Die Relativdrehung des Ringelements
168 in der Welle kann durch die Reibungskraft des O-Rings 169 oder auch durch eine
Formschlussführung verhindert werden.
[0094] Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel in Folge Blockierens der Welle oder sonstiger
plötzlicher Geschwindigkeitsänderungen Drehmomente auftreten, durch die sich der Glockenteller
selbst aus der Welle herausschrauben könnte, wird er hieran durch den Eingriff der
Stirnzähne 166 in die Rastzähne 167 gehindert. Das Herausdrehen des Glockentellers
zur Demontage ist dagegen ohne Weiteres möglich, da bei entsprechender Flankenform
der Zähne 166 und/oder 167 und entsprechend größerem Drehmoment das Ringelement 168
von den Zähnen 166 axial gegen die Federkraft beispielsweise des O-Rings 169 zurückgedrückt
werden kann. Es ist auch denkbar, das Ringelement 168 zu diesem Zweck mit einem Werkzeug
zurück zu drücken. Die Montage des Glockentellers erfolgt ebenso einfach in umgekehrter
Reihenfolge.
[0095] Mögliche Ausgestaltungen der stirnseitigen Verzahnungen des Glockentellers und des
federnd gelagerten Welleneinsatzes sind in Fig. 16B und 16C dargestellt. Beispielsweise
kann demnach die Anzahl der Rastzähne 167 des Ringelements 168 größer sein als diejenige
der mit ihnen gemäß dem gestrichelten Pfeil in Eingriff bringbaren Rastzähne 166 der
Glockentellernabe. Auch die umgekehrte Anordnung ist möglich, ebenso wie eine größere
oder kleinere Anzahl von Zähnen auf den beiden Seiten dieser Rastanordnung. In jedem
Fall sind die Zähne zur Vermeidung von Unwuchtkräften mit gleichen gegenseitigen Winkelabständen
um die Rotationsachse verteilt.
[0096] In Fig. 17A und 17B ist nur schematisch und stark vereinfacht ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, bei dem der Glockenteller 171 durch einen geschlitzten
Sicherungsring 170 daran gehindert wird, sich selbsttätig aus der Hohlwelle 172 zu
lösen, in die er in an sich bekannter Weise hineingeschraubt wird. Der außerhalb der
Hohlwelle 172 dargestellte Glockenteller 171 hat axial anschließend an den zentrierenden
Konus 176 den üblichen Nabenteil 175 mit dem Außengewinde 174, die der konischen Innenfläche
177 und dem Innengewinde 174' der Hohlwelle 172 entsprechen.
[0097] Zwischen dem Konus 176 und dem Nabenteil 175 des Glockentellers 171 ist durch einen
radialen Einstich ein zylindrischer Nabenteil 173 mit gegenüber dem Außengewinde 174
verkleinertem Außendurchmesser gebildet. Wenn der Glockenteller in die Hohlwelle eingeschraubt
ist, fluchtet dieser Nabenteil 173 axial mit einer ringförmigen Nut 178 wenigstens
ungefähr gleicher Breite, die durch einen Einstich in die Innenwand der Hohlwelle
172 zwischen ihrer Innenfläche 177 und dem Innengewinde 174' gebildet ist.
[0098] In den zwischen dem Konus 176 und dem Nabenteil 175 des Glockentellers gebildeten
Einstich oder Ringspalt 173' wird auf den Umfang des Nabenteils 173 der in Fig. 17B
dargestellte, durch einen darstellungsgemäß bezüglich der Radialrichtung schräg vollständig
durch den Ringkörper hindurchgehenden Schlitz 179 unterteilte Sicherungsring 170 eingesetzt,
dessen Außendurchmesser im Ruhezustand etwas kleiner sein kann als derjenige des Außengewindes
174 oder jedenfalls als der radial engste Innenteil der Welle vor dem Innengewinde
174', so dass er das Einschrauben und das gewollte Herausschrauben des Glockentellers
in die bzw. aus der Hohlwelle nicht behindert. Bei Rotation des Glockentellers im
Betrieb weitet sich der Sicherungsring 170 dagegen aufgrund der Fliehkraft und des
schrägen Schlitzes 179 radial bis auf einen so großen Außendurchmesser, dass er ein
selbsttätiges Losschrauben des Glockentellers z.B. bei Blockade der Welle verhindert,
weil er gegen die den Ringspalt 173' des Glockentellers und die Nut 178 der Hohlwelle
begrenzende Absätze stößt. Aus Dynamikgründen soll der Sicherungsring 170 vorzugsweise
möglichst leicht sein, beispielsweise aus Kunststoff bestehen, und wie der Nabenteil
173 und die Nut 178 einen möglichst kleinen Durchmesser haben.
[0099] Eine (nicht dargestellte) mögliche Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig.
17A und 17B besteht darin, in den Ringspalt 173' und die Nut 178 einen elastischen
O-Ring mit entsprechendem Außendurchmesser einzusetzen, der das gewollte Ein- und
Ausschrauben des Glockentellers erlaubt, aber durch Reibungskräfte ein ungewolltes
Losschrauben verhindert.
[0100] Fig. 18A zeigt einen Glockenteller 181, der ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 17A (und somit wie in Fig. 1) z.B. angrenzend an einen Zentrierkonus einen
Nabenteil 185 mit einem Außengewinde 184 hat, mit dem er in die (nicht dargestellte)
Hohlwelle geschraubt wird.
[0101] Die Verschraubung wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch gegen ein selbsttätiges
Lösen gesichert, das darstellungsgemäß das Gewinde 184 durch eine Vielzahl von axial
bis zu dem wellenseitigen Endrand des hohlzylindrischen Nabenteils 185 verlaufenden
und vollständig durch die Wand des Nabenteils hindurchgehenden Schlitzen 182' in entsprechend
viele elastische Segmente 182 unterteilt ist. Der Außendurchmesser des durch die Segmente
182 gebildeten Gewindes 184 ist so bemessen, dass es mit einer zur Sicherung der Schraubverbindung
ausreichenden Vorspannung an dem Innengewinde der Hohlwelle anliegt, das die Segmente
beim Einschrauben gegen ihre Federkraft radial nach innen drückt.
[0102] Gemäß einem für dieses Ausführungsbeispiel wesentlichen zusätzlichen Merkmal der
Erfindung ist in den zylindrischen Innenraum des geschlitzten Nabenteils 185 der in
Fig. 18B dargestellte Ringkörper 180 eingesetzt, der mit seiner zylindrischen Außenfläche
eng an der zylindrischen Innenwand des Nabenteils 185 anliegt und somit die Schlitze
182' nach innen abdichtet. Vorzugsweise besteht der Ringkörper 180 zu diesem Zweck
aus gummielastischem Werkstoff, so dass er auch die erforderlichen Federbewegungen
der Gewindesegmente 182 beim Ein- und Ausschrauben des Glockentellers nicht behindert,
aber deren Federkraft verstärkt.
[0103] Diese Abdichtung der Schlitze 182' nach innen ist u.a. bei Rotationszerstäubern wichtig,
bei denen sich im Innenraum des Nabenteils eine Flüssigkeit befinden kann wie z.B.
bei dem in der
EP 0 715 896 beschriebenen Rotationszerstäuber, bei dem aus dem Innenraum des Glockenkörpers eine
Spülflüssigkeit auf die Glockenaußenseite geleitet wird.
[0104] Gemäß Fig. 18B sind dem Ringkörper 180 auf seiner Außenseite radial vorstehende flache
Stege 186 angeformt, die so bemessen und angeordnet sein können, dass sie in die Schlitze
182' eingreifen und zumindest deren radial innere Bereiche vollständig ausfüllen.
[0105] Als Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist auch denkbar, den Endteil
der Hohlwelle durch Längsschlitze als federnde Gewindesegmente auszubilden. In diesem
Fall könnte der beschriebene vorzugsweise gummielastische Ringkörper 180 in den Endteil
der Hohlwelle eingesetzt werden.
[0106] Gemäß einem in Fig. 19A veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
können die Gewinde, mit denen ein Glockenteller beispielsweise entsprechend Fig. 1
mit der zugehörigen Welle verschraubt wird, derart angeordnet und ausgebildet sein,
dass sich im Vergleich mit den bisher üblichen Gewinden (Fig. 19B) eine höhere Haltekraft
durch Erhöhung der dem Losschrauben des Glockentellers entgegenwirkenden Reibungskräfte
ergibt. Bei dem in Fig. 19A dargestellten Gewinde wird dies dadurch erreicht, dass
die Winkelhalbierende W des Flankenwinkels β des Gewindes gegen die auf der Rotationsachse
A senkrecht stehende Radialebene E um einen bestimmten Winkel α geneigt ist, so dass
bei gleichem Außendurchmesser die eine Flankenfläche F1 größer ist als die ihr gegenüberliegende
andere Flankenfläche F2. Darstellungsgemäß entspricht die Neigungsrichtung der Steigungsrichtung
(rechts bzw. links) des Gewindes, derart, dass bei festgeschraubtem Glockenteller
die Flanken mit der größeren Fläche gegeneinandergepresst sind. Die Erhöhung der Flankenpressung
und somit der Reibungskraft folgt aus der größeren Länge bzw. Fläche der gegeneinander
gedrückten Flanken der gleich ausgebildeten Gewinde des Glockentellers und der Hohlwelle.
Bei dem dargestellten Gewinde mit einem Flankenwinkel von 60° beträgt der Neigungswinkel
α etwa 20°, doch kann er auch größer oder kleiner sein und beispielsweise ungefähr
zwischen 5° und 25° betragen. Vorzugsweise schließt sich bei dem in Fig. 19A dargestellten
Außengewinde des Glockentellers auf der in der Zeichnung rechten Seite des Gewindes
der übliche Zentrierkonus des Glockentellers an.
[0107] Bis auf den Neigungswinkel α kann das Gewinde im Übrigen irgendeinem für Glockenteller
üblichen Standardgewinde entsprechen, wie es zum Vergleich in Fig. 19B dargestellt
ist. Üblich sind z.B. genormte Feingewinde M18x1 (Nenndurchmesser 18 mm, Gewindesteigung
1 mm).
[0108] Das in Fig. 19A dargestellte Sondergewinde kann beispielsweise mit einem 60°-Drehmeißel
hergestellt werden, der nicht wie üblich senkrecht zu der Werkstückoberfläche gestellt
wird, sondern schräg entsprechend dem Winkel α.
[0109] Alle beschriebenen Ausführungsbeispiele, bei denen der Nabenteil des Glockentellers
in eine Hohlwelle eingesetzt ist, lassen sich ohne Änderungen des jeweils beschriebenen
Prinzips dahingehend abwandeln, dass die Hohlwelle den Innenteil und der Nabenteil
des Glockentellers den Außenteil der Verbindung bilden.
[0110] Ferner ist darauf hinzuweisen, dass beliebige Kombinationen der verschiedenen beschriebenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung möglich sind, deren jeweilige Merkmale auch bei
jeweils anderen Ausführungsbeispielen zweckmäßig sein können.