<Desc/Clms Page number 1>
DreMriebverblndting zweier achsial gegeneinander aufzuschiebender} lörpel'.
Die Erfindung bezieht sich auf drehende Körper, wie z. B. Achsen und Räder oder gleichartige Teile. bei welchen ein äusseres das innere umgebende Glied von dem inneren getragen wird.
Es ist für abnehmbare Räder wohl bekannt. die Aussennabe auf der inneren zu befestigen, zu zentrieren und gegen Drehung durch Anwendung von in Kegellinien verlaufenden Nuten oder parallelen Nuten mit einem besonderen konischen Sitz zu sichern. Weiter ist der Gebrauch von gewellten Kegeloberflächen und von pyramidenartigen Oberflächen bekannt, und ebenso die Schwierigkeiten, welche die Aufgabe mit sieh bringt, ein Spiel der beiden verbundenen Körper in der Drehrichtung, welche oft voneinander getrennt und wieder vereinigt werden, zu vermeiden.
Mit Aufnahme der angegebenen Wellen-und Pyramidenform ergeben sich bei der Herstellung Schwierigkeiten. Wenn z. B. ein Stück aus Blech durch Wegschneiden des Metalls mit Oberflächennuten versehen wird, tritt eine Schwächung ein, und es ist schwierig, derartige Oberllächengestaltungen mit andern Mitteln herzustellen. Die gewellten Oberflächen bieten keine so schwierige Aufgabe und noch weniger die Pyramidenflächen.
Bei der Herstellung von Naben mit polygonalen Berührungsflächen ist es fast unmöglich, mit Sicherheit eine absolute Berührung der Polygonfläche des einen Gliedes mit allen Flächen des andern für die Lage herbeizuführen, in welcher sie in richtiger Triebverbindung stehen. Es kann vorkommen, dass zwei einander gegenüberliegende Flächen auf der inneren Nabe stärker vorspringen wie die anderen Flächen, so dass diese beiden Flächen allein in Berührung mit den Gegenflächen der äusseren Nabe kommen, und ein Zwischenraum bei allen andern Flächen bleibt. Dieser Zwischenraum gestattet eine schädliche Gleitbewegung zwischen den beiden Naben im rechten Winkel zu der Radachse oder in der Richtung des Raddurchmessers.
Es wäre möglich, diese Gleitbewegung zu vermeiden, wenn die beiden Teile eine unregelmässige Polygonform erhalten, von denen die eine der andern entspricht, wobei aber darauf geachtet werden muss, dass keine zwei Seiten des Polygons in der Quersehnittfigur einander parallel sind. In diesem Fall kann aber das äussere Glied auf das innere nur in einer besonderen Lage aufgesetzt werden, und nicht wie bei einem regelmässigen Polygon in so viel Lagen als das Polygon Seiten hat. Deshalb sind Berührungsflächen von unregelmässiger Polygongestalt für den Gebrauch nicht vorteilhaft. Das gilt im besondern für Radnaben.
Der Zweck der Erfindung ist, ein äusseres Glied auf einem inneren fest und mehr oder weniger gleichachsig derart zu befestigen, dass eine wirksame und dauerhaft bleibende Verbindung zwischen beiden entsteht.
Die Erfindung besteht in einer solchen Drehtriebverbindung eines äusseren durch axiale Aufschiebung auf dem inneren Gliede zu befestigenden Gliedes mit einer eigentümlichen Gestaltung der ineinandergreifenden Oberflächenformen, dass eine gemeinschaftliche Drehung gesichert wird.
Die Anordnung dieser Oberflächengestaltung ist so getroffen, dass durch Anwendung einer Kraft in der Achsenrichtung zum Aufpressen des einen Teiles auf den andern die dichte Berührung hergestellt wird, u. zw. so, dass durch den axialen Schub in einem Querschnitt der zu verbindenden Körper durch Zusammenwirken der entsprechenden Oberflächen aufeinander eine Wirkung auf Drehung nach einer Richtung und in einem andern Querschnitt eine Wirkung auf Drehung in der andern Richtung eintritt, so dass beide Körper sich durch die entgegengesetzten Drehbewegungen ineinander verspannen und kein Spielraum weder für Links-noch für Rechtsdrehung bleibt.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Erfindung besteht weiter in der besonderen Ausführung, dass zur Vermeidung von Spielräumen in der Drehrichtung zwischen den drehenden Gliedern zwei Zonen oder Reihen von Berührungsflächen an in der Achsrichtung verschiedenen Stellen angebracht sind. Dabei verlaufen die Berührungsflächen entweder der einen Zone parallel, jene der zweiten Zone geneigt zur Drehachse oder beide Sätze weisen eine Neigung im selben Sinne gegen die Achse auf, wobei die Neigung des einen Satzes grösser als die des andern ist oder es sind beide Sätze in entgegengesetzten Richtungen zur Achse geneigt, so dass durch einen Druck derselben aufeinander in der Achsrichtung eine Zentrierung der beiden Glieder in jeder Zone stattfindet, verbunden mit einer Torsionsbeanspruchung in dem zwischen den beiden Zonen liegenden Material.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Eingriffsmittel beider Zonen in dem einen Nabenteil jeweils im gleichen, durch die Achse gehenden Ebenen angeordnet sind, wogegen die inneren Einkerbungen der ergänzenden Ausbuchtungen am andern Nabenteil um einen kleinen Winkel versetzt gegeneinander angeordnet sind.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Verbindungsteile des äusseren und inneren Nabenteiles die Form von regelmässigen, mehr als vierseitigen gleichseitigen Vielecke besitzen, die sich in den aufeinanderfolgenden Querschnitten stetig verkleinern, wobei die Querschnitte an dem Ende des einen Nabenteiles eine kleine Winkelverschiebung in bezug auf die Querschnitte am andern Ende dieses Nabenteiles aufweisen.
EMI2.1
Die Erfindung bezieht sich weiter auf die Verbesserungen, die sich auf die Drehtriebverbindung in der Anwendung auf Wagenräder od. dgl. beziehen, wie sie aus der folgenden Beschreibung hervorgehen.
In den mehr oder weniger schematischen Zeichnungen sind Fig. 1 und 2 teilweise Ansichten einer Ausführungsform für die Naben von abnehmbaren Rädern, Fig. 3 und 4 entsprechende Ansichten einer etwas abgeänderten Ausführungsform, Fig. 5 und 6 eine weitere Ausführungsform, bei welcher ein Teil
EMI2.2
Ansätzen als Verbindungsorgane, Fig. 9 und 10 eine Ausführungsform, bei welcher die Eingriffsflächen nach einem regelmässigen Polygon ausgebildet sind, Fig. 11 und 12 eine abgeänderte Ausführungsform nach Fig. 9 und 10. Fig. 13-16 dient zur Verdeutlichung von Nachteilen der regelmässigen Polygonform. Fig. 17 und 18 ist eine Ausführungsform mit Polygonen mit ungeraden Flächenzahlen, die diese Nachteile nicht besitzen.
Fig. 19 und 20 zeigen Einzelheiten der Ausführungsform nach Fig. 17 und 18, Fig. 21 und 22 eine Ausführungsform, bei welcher die Nachteile der Bauweise nach Fig. 10 vermieden sind.
Bei der Ausführung der Erfindung nach Fig. l und 2 bei abnehmbaren Rädern ist ein innerer Nabenteil a und ein äusserer Nabenteil b vorgesehen, welche zwei Reihen zusammengehöriger Verbindungmittel besitzen, von denen die eine Reihe nahe dem inneren Ende und die andere nahe dem äusseren Ende der Nabe liegt. Die zwei Reihen von Verbindungsmitteln c und d sind im allgemeinen in ihrer Gestalt ähnlich, doch hat die Reihe c an dem inneren Ende einen grösseren Radius als die Reihe d an dem äusseren Ende, so dass die Elemente der Reihe c leicht über die Reihe d geschoben werden können, ohne sich ineinander zu verfangen..
Der äussere Nabenteil b wird z. B. in üblicher Weise auf den inneren Nabenteil a axial aufgeschoben und durch eine nicht gezeichnete Mutter auf dem Schraubengewinde e festgehalten, die mit einem Flansch od. dgl. (nicht dargestellt) an dem äusseren Ende der Aussennabe b zusammenwirkt. Durch dieses Stück wird die Kraft zum Aufpressen der Aussennabe auf die Innennabe ausgeübt.
Die zum Eingriff gelangenden Flächen c und d haben die Form von winkel-oder V-förmigen. sieh
EMI2.3
sind. Hiedurch wird erreicht, dass bei der Aufpressung der Aussennabe auf die Innennabe in axialer' Richtung die Vorsprünge ein imlige Berührung mit der einen Seite der Nute kommen (wie bei e4 gezeigt) mit einem Spielraum c auf der andern Seite, dass aber die andere Reihe von Vorsprüngen d auf der gegenüberliegenden Seite mit Spielraum bei d5 zur Berührung gelangt.
Dadurch ist die Sicherheit gegeben, dass die inneren und äusseren Teile in enger Berührung nach jeder Drehrichtung stehen und dass sie gleichzeitig so genau wie möglich gleichachsig festgestellt werden und eine Bewegung nach keiner Richtung möglich ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist nur eine Reihe von kegelförmig zulaufenden Verbindungsmitteln c mit grösserem Durchmesser an dem inneren Ende der Nabe vorgesehen, und die andere Reihe der Verbindungsmittel hat die Gestalt von kleineren V-förmigen Nuten f, die parallel zur Nabenachse laufen und auf e : ner Oberfläche mit kleinerem Radius angeordnet sind, als die dünnsten Teile der andern Reihe Verbindungsmittel c. Bei dieser Ausführungsform werden die beiden Reihen von Ver-
<Desc/Clms Page number 3>
bindungsmitteln an dem einen oder andern Ende der Naben in einer kleinen Winkelentfernung voneinander angebracht, so dass eine enge Berührung für den Antrieb nach beiden Richtungen, wie oben beschrieben, gesichert ist.
Wenn das Verhältnis zwischen den beiden Reihen von Verbindungsmitteln derart ist, dass das innere und äussere Glied nur in einer Winkellage aufeinandergesehoben werden können, dann kann eine Führungseinrichtung angebracht werden, wie z. B. das Führungsstück z an einem der beiden Teile, welche lose in einer Längsnut in dem andern Teil gleitet u. zw. bevor die Hauptverbindungsmittel miteinander in Berührung kommen, um so eine schnelle Vereinigung der beiden Glieder zu erleichtern.
Bei der Bauart nach Fig. 5 und 6 wird die Aussennabe b, wie beschrieben, auf der Innennabe a durch eine Mutter e1 auf dem Gewinde e gehalten, welche mit dem Flansch g der Aussennahe zusammenwirkt. Bei dieser Bauweise hat die eine Reihe der Verbindungsmittel f die Gestalt paralleler Nuten wie nach Fig.
3 und 4, und die andere Reihe h besitzt auch solche Nuten von ähnlichem Querschnitt, aber in etwas grösserem Abstande von der Achse und die Richtung einer steilgängigen Schraube. Die schraubenförmige Richtung der Verbindungsmittel h hat dieselbe Wirkung wie der Winkelabstand zwischen den Anschlussflächen bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, nämlich die Wirkung, eine dichte Berührung zum Antreiben in einer Richtung in der einen Reihe und eine ebensolche Berührung in der andern Richtung in der andern Reihe zu erzielen.
Bei dieser Ausführungsform wird jedoch, da die Winkelbewegung zwischen den inneren und äusseren Gliedern durch den Spielraum zwischen den parallelen Nuten bestimmt ist und die Schraubensteigung den Reibungswinkel übersteigen soll, um Klemmungen zu vermeiden, der axiale Eingriff der schraubenförmigen Nuten notwendigerweise kurz sein müssen. Es ist klar, dass die Verbindungsmittel f und h nach Fig. 5 und 6 beide eine mehr oder weniger schraubenförmige Richtung haben können, unter der Voraussetzung, dass die Neigung in der einen Reihe grösser als in der andern ist, odpr dass die beiden Reihen in entgegengesetzten Richtungen zur Nabenachse geneigt sind.
Die Bauart nach Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von jener der Fig. 5 und 6 dadurch, dass an Stelle der kurzen schraubenförmigen Nuten h, Ansätze j mit schrägen Seitenflächen j1 auf der Innennabe a vorgesehen sind, die in die Aussparungen j2 der Aussennabe b oder in einem zylindrischen mit der Aussennabe fest verbundenen Ringteil eingreifen. Ansätze bzw. Nocken und Aussparungen dieser Art können auch in Verbindung mit den Verbindungsmitteln c nach Fig. 1, 2, 3 und 4 verwendet werden.
Bei der Nabe nach Fig. 9 und 10 haben die Verbindungsmittel den Querschnitt eines regelmässigen Vielecks, und die so vorhandenen Oberflächen bieten eine grosse Fläche, um den gesamten, auf ihnen lastenden Druck aufzunehmen. Die Gestaltung ist derart, dass sie leicht durch Drücken des Nabenbau- stoffes gebildet werden kann, und das Erzeugnis hat eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen Verbiegung
EMI3.1
Die Zeichnung zeigt zwei achtseitige Vielecke ; und L Die Oberflächen laufen pyramidenförmig zu und die Flächenreihe 1 ist so gestaltet, dass sie leicht über die Flächenreihe k weggeht, wie bei den andern Formen der Verbindungsmittel.
Fig. 9 zeigt zwei Reihen von Oberflächen der Aussennabe b, die parallel zueinander stehen, während die zwei Reihen Oberflächen der Innennaben a gegeneinander um einen kleinen Winkel verschoben sind. Es ist ferner möglich, dass die eine Flächenreihe parallel zur Achse sein kann und nur die andere pyramidenförmig.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1] und 12 sind die Oberflächen der beiden Reihen von Verbindungsmitteln in beiden Nabenteilen parallel zueinander. TTm hier eine dichte Berührung zum Treiben in einer Richtung durch die eine Reihe und zum Treiben in der andern Richtung durch die andere Reihe
EMI3.2
springend, wie bei kl ersichtlich, ebenso bei der andern Reihe 1 der Innennabe nur auf der andern Seite. wie bei 11 ersichtlich. Dies hat hinsichtlich der Treibung dieselbe Wirkung wie die Winkelversetzung der Oberflächen.
Die Bauarten nach Fig. 9-12 bieten Vorteile hinsichtlich der Leichtigkeit, mit welcher grosse Festigkeit für eine Vorrichtung aus Blech erzielt werden kann : sie sind aber unbefriedigend, wie ans den Fig. 13-16 hervorgeht.
In den Fig. 13 und 14 laufen die Verbindungsmittel ununterbrochen über die ganze Nabe. während nach Fig. 15 und 16 zwei getrennte Reihen von Verbindungsmitteln in verschiedenen Drehungsebenen vorhanden sind. Bei allen diesen Gestaltungen jedoch ist bei gewöhnlicher fabriksmässiger Herstellung die Möglichkeit vorhanden, dass ein Eingriff auf zwei parallelen Seiten stattfindet, wie bei m, ml angegeben,
EMI3.3
obige Nachteil vermieden ist u. zw. dadurch, dass eine ungerade Seitenzahl für das Quersehnittsvieleek gewählt worden ist.
Bei dieser Gestalt führt ein Pressdruck, der durch eine auf dem Gewinde befindliehe
<Desc/Clms Page number 4>
Befestigungsmutter ausgeübt wird, zu einer engen Berührung von wenigstens drei Paaren von Eingriffsflächen, wie bei r, rl und 1'2 in Fig. 17 zu ersehen ist. Da von den drei Flächenpaaren keine zwei parallel zueinander sind, ist eine gleitende Bewegung in einer zur Achse senkrechten Ebene parallel zu einem solchen Oberflächenpaar unmöglich und obwohl unvermeidbare Zwischenräume entstehen mögen, wie
EMI4.1
Nabenteil.
In den angegebenen Figuren, die mehr oder weniger schematisch sind, ist der mögliche Spielraum gegenüber der praktischen Ausführung erheblich übertrieben, um ihn klar hervortreten zu lassen.
Die Fig. 19 und 20 zeigen in etwas mehr ins einzelne gehender Weise die Bauart zweier Nabenteile a, b, die mittels gebräuchlicher Kugellager auf einer Achse S angeordnet sind, u. zw. durch die auf dem Gewindeteil e aufgeschraubte Mutter e2.
Die Fig. 21 und 22 zeigen eine Nabe mit zwei Reihen von Verbindungsmitteln in verschiedenen Querschnitten, von denen jede Reihe im Querschnitt ein regelmässiges Vieleck mit einer ungeraden Seitenzahl ist. Bei dieser Bauart wird, wie ersichtlich, an dem inneren Ende der Nabe dichte Berührung zum Treiben in einer Richtung bei t, P und f und an dem äusseren Ende der Nabe eine gleiche Berührung zum Treiben in entgegengesetzter Richtung bei v, vi und v2 hergestellt. Auch hier sind die Zwischenräume
EMI4.2
Die obige Beschreibung bezieht sich nur auf abnehmbare Räder, jedoch ist die Erfindung aber gleich anwendbar auf viele andere Vorrichtungen, die z. B. das Aufsetzen einer Nabe auf eine Welle oder einer Riemenscheibe auf eine Welle, kurz für alle Zwecke, bei welchen ein Glied auf einen andern undrehbar befestigt wird und in treibender Verbindung mit ihm stehen soll.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehtriebv, 1 bindung zweier axial gegeneinander aufzuschiebender Körper, insbesondere Doppelnaben, bei welchen Erhöhungen (Rippen, Vorsprünge, Kanten) des einen Körpers in Vertiefungen (Nuten, Aussparungen, Winkelräume) des andern Körpers eingreifen und die Verbindung durch Aufpressen des einen Körpers auf den andern in der Achsenrichtung erfolgt, gekennzeichnet durch die besondere Ausgestaltung der Oberflächen der genannten Verbindungsteile in der Weise, dass durch einen axialen Schub in einem Querschnitt der zu verbindenden Körper durch Zusammenwirken der entsprechenden Oberflächen aufeinander eine Wirkung auf Drehung nach einer Richtung und in einem andern Querschnitt eine Wirkung auf Drehung in der andern Richtung eintritt,
so dass beide Körper sich durch die entgegengesetzten Drehbewegungen ineinander verspannen und kein Spielraum weder für Links-noch für Rechtsdrehung bleibt.