AT391169B - Einrichtung zur drehfesten anklemmung an einen schaftaehnlichen bauteil - Google Patents

Description

Nr. 391169

Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Einrichtung zur drehfesten Anklemmung an einen schaftähnlichen Bauteil, beispielsweise eine zylindrische oder vieleckige Welle, mit einer Ringscheibe, deren mittige Durchbrechung die Außenfläche des schaftähnlichen Bauteiles mit Spiel umgibt und welche einen außen liegenden, konischen Hauptabschnitt aufweist, welcher mit seinem Außenrand an einem außen liegenden Bauteil in axialer Richtung festlegbar ist, wobei die Anklemmung und die axiale Festlegung durch eine im mittleren Bereich der Ringscheibe vorgesehene Klemmeinrichtung bewirkbar ist

Aus der GB-PS 670 392 ist eine Keilriemenscheibe bekannt, welche aus Plattenmaterial hergestellt ist und welche mit einem als Befestigungselement dienenden Mittelteil ausgebildet ist. Aus dieser Patentschrift ist weiters ein Befestigungselement bekannt, das als solches mit einem Keilriemenscheibenteil, der wie ein derartiges Befestigungselement ausgebildet ist, zusammenwirkt.

Derartige Befestigungselemente sind insofeme vorteilhaft, als sie in einfacher Weise aus Blattmaterial ausgestanzt werden können, wodurch sie in der Herstellung billig sind. Zudem können derartige Befestigungselemente leicht an einer Welle verklemmt werden, wobei die Klemmeinrichtungen durch Bolzen gebildet sein können, welche durch im Befestigungselement vorgesehene Bohrungen in ein Gegenelement eingeschraubt sind oder die sich durch Bohrungen im Gegenelement hindurch zu einem auf der anderen Seite angeordneten Befestigungselement hin erstrecken. Bei einer sehr geringen Toleranz zwischen der mittigen Durchbrechung des Befestigungselementes und der Welle kann aufgrund der Kontraktion der mittigen Durchbrechung infolge des durch das Zusammendrücken des Befestigungselementes erreichten Abflachens die mittige Durchbrechung so verengt werden, daß sich das Befestigungselement mit seiner Innenkantenfläche dicht an den Schaft anlegt. Diese Befestigung, welche leicht hergestellt werden kann, bewirkt eine derart feste Verklemmung, daß durch die zwischen dem Befestigungselement und dem Schaft hergestellte Verbindung sehr hohe Drehmomente übertragen werden können. Hierdurch ist es möglich, durch derartige Befestigungselemente gebildete Riemenscheiben als Antriebsscheiben selbst für große Exzenterpressen zu verwenden, welche während jedes Hubes mit Drehmomenten arbeiten, die innerhalb großer Grenzen variieren, weswegen sie eine sehr wirksame Verklemmung erfordern.

Damit eine derartige Verbindung zwischen einem Befestigungselement und einem schaftähnlichen Element große Drehmomente übertragen kann, ist es allerdings notwendig, so geringe Toleranzen zu gewährleisten, welche in der Praxis bei der Massenproduktion von Wellen und Befestigungselementen nicht erzielbar sind. Demnach hat es sich herausgestellt, daß bekannte Befestigungselemente unabhängig davon, ob sie als Befestigungselemente oder als Teile größerer Elemente verwendet werden, nur in solchen Fällen einsetzbar sind, in welchen im Vergleich zum Durchmesser der Welle nur relativ kleine Drehmomente übertragen werden. Aus diesem Grund werden derartige Befestigungselemente nur selten verwendet

Der gegenständlichen Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Anklemmung zu schaffen, welche nach der Verklemmung mit einer Welle oder einem anderen schaftähnlichen Element ohne besonders geringe Toleranzen geeignet ist, viel größere Drehmomente zu übertragen, als dies mit Hilfe bisher bekannter Einrichtungen möglich ist, wobei zudem der Einsatzbereich einer derartigen Einrichtung vergrößert wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Ringscheibe mit von der Durchbrechung ausgehenden, sternförmig verlaufenden Faltungen od. dgl. versehen ist, daß der die Durchbrechung begrenzende Innenrand der Ringscheibe gezackt oder gewellt ausgebildet ist und daß zwischen den Faltungen od. dgl. im Abstand von der Durchbrechung ungefaltete Abschnitte, an denen die Klemmeinrichtung angreift, vorgesehen sind.

Aufgrund der größeren Flexibilität der inneren Abschnitte der Ringscheibe infolge der Faltungen bewirkt eine Pressung des Hauptabschnittes in Richtung der Ebene der Anlagefläche ein Abflachen des Hauptabschnittes, wodurch sich die mittige Durchbrechung verengt und hierdurch zwischen der Innenfläche der Ringscheibe und dem schaftähnlichen Bauteil ein wesentlich höherer Druck auftritt. Hierdurch ist eine stärkere Verklemmung bewirkbar, als diese mit bekannten Einrichtungen erzielbar ist. Zudem wird die Reibungsfläche zwischen der Innenkante der Ringscheibe und dem schaftähnlichen Bauteil aufgrund der Zickzackform bzw. der Wellenform der Innenkante wesentlich vergrößert, wodurch gleichfalls eine bedeutende Erhöhung der Reibungskräfte zwischen der Ringscheibe und dem schaftähnlichen Element erreicht wird. Dieser Effekt kann insofeme noch vergrößert werden, als aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ein dickeres Material als für die bekannten Befestigungselemente verwendet werden kann. Zudem sind die Seitenkanten der Innenfläche der Ringscheibe gegenüber derjenigen Richtung geneigt, in welcher ein Drehmoment die Ringscheibe gegenüber der Welle zu drehen versucht.

Alle diese Vorteile bewirken, daß selbst dann, wenn viel größere Toleranzen vorliegen, als dies bei den bekannten Befestigungselementen möglich ist, beispielsweise selbst bei einer Toleranz von etwa 0,1 mm, eine erfindungsgemäße Klemmeinrichtung in der Lage ist, Drehmomente zu übertragen, welche wesentlich größer sind, als dies mittels bekannter Befestigungseinrichtungen möglich ist, ohne daß hierdurch größere Herstellungskosten bedingt werden. Zudem wird eine Vergrößerung des Anwendungsbereiches ermöglicht. Während die bekannten Befestigungseinrichtungen nur in Verbindung mit kreiszylindrischen Wellen anwendbar sind, kann eine erfindungsgemäße Einrichtung an Wellen jeder Form angepaßt werden, beispielsweise an ovale und vieleckige Wellen, bei denen es oftmals erwünscht ist, mittels einer Befestigungseinrichtung eine feste Verbindung zu bewirken.

Sofeme die Faltungen im Querschnitt angenähert V-förmig ausgebildet sind, wobei deren Seitenkanten von -2-

Nr. 391 169 der mittigen Durchbrechung weg zueinander verlaufen, können hierdurch besondere hohe radiale, nach innen gerichtete Klemmkräfte bewirkt werden.

Vorzugsweise ist die Ringscheibe mit einem die mittige Durchbrechung umgebenden und eine geringere Konizität als der Hauptabschnitt aufweisenden, vorzugsweise ebenen mittleren Bereich versehen und verlaufen die Faltungen od. dgl. etwa radial über den mittleren Bereich bis zum Übergang zwischen diesem und dem Hauptabschnitt, wobei der Hauptabschnitt jeder Faltung gegenüberliegend mit einer Ausnehmung versehen ist, welche sich nach außen erstreckt. Hierdurch ist es selbst bei Verwendung von dickem Blattmaterial möglich, eine beachtliche radiale Kontraktion der mittigen Durchbrechung und dadurch einen größtmöglichen Kontaktdruck zwischen der Klemmeinrichtung und dem schaftähnlichen Bauteil zu bewirken. Vorzugsweise konvergieren dabei die nach außen verlaufenden Seitenkanten jeder Ausnehmung zum Außenumfang des Hauptabschnittes hin, wodurch die Schwächung des Hauptabschnittes aufgrund der Durchbrechungen möglichst klein gehalten ist Nach einem bevorzugten weiteren Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Hauptabschnitt zwischen der mittigen Durchbrechung und dem Außenrand der Ringscheibe, wobei der Außenrand der Ringscheibe durch die Außenkante des Hauptabschnittes gebildet ist, sind die Faltungen im Querschnitt etwa V-förmig ausgebildet sowie verlaufen sie von der Durchbrechung zum Außenrand hin und verlaufen die Seitenkanten jeder Faltung entweder parallel oder divergieren sie in Richtung von der Durchbrechung weg. Hierdurch wird durch ein Abflachen des Hauptabschnittes nicht nur eine Kontraktion der mittleren Durchbrechung, sondern zudem auch zu eine radiale Erweiterung des Außenrandes der Ringscheibe, welche in diesem Fall ebenfalls zick-zack- oder wellenförmig ausgebildet ist, bewirkt. Wenn die Klemmeinrichtung mit ihrer Außenkante in einer entsprechend dimensionierten Ausnehmung angeordnet ist, beispielsweise in einem Rand eines an einer Welle angeordneten Antriebselementes, ist sie in der Lage, nicht nur mit großer Kraft an der Welle befestigt zu sein, sondern ebenfalls mit großer Kraft an die Mantelfläche der Ausnehmung angeklemmt zu werden. Infolgedessen ist die Klemmeinrichtung vorzugsweise zusammen mit einer entsprechenden, an der gegenüberliegenden Seite des Antriebselementes angeordneten Klemmeinrichtung in der Lage, eine feste Verbindung des Antriebselementes mit der Welle zu gewährleisten, ohne daß die Spanneinrichtung, z. B. eine Anzahl von Schrauben, gleichfalls als Antriebselement dienen muß.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Ringscheibe mit einer kreisförmigen Durchbrechung ausgebildet und ist der innere Rand des Hauptabschnittes, der zumindest angenähert am Rand der Durchbrechung liegt, mit einem Gewinde ausgebildet. Hierdurch kann die Klemmeinrichtung, z. B. in Form einer Mutter, auf ein Gewinde bis zur Anlage an ein weiteres Element geschraubt werden. Sobald ein bestimmter Kontakt erreicht wurde und die Mutter weitergedreht wird, wird der innerste Teil des Hauptabschnittes in Richtung auf das andere Element gepreßt. Aufgrund der dadurch verursachten Kontraktion der mittigen Durchbrechung wird das Gewinde der Durchbrechung sowohl in axialer als in radialer Richtung auf das Gewinde gepreßt, wobei die dadurch bewirkten Verformungen eine zuverlässige Fixierung der Klemmeinrichtung selbst im Fall von Vibrationen gewährleisten. Dabei kann der Außenrand des Hauptabschnittes der Ringscheibe vieleckig ausgebildet sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform können die beiden Oberflächen der Hauptabschnitte der Ringscheibe gegengleich ausgebildet sein, wodurch zwei Ringscheiben miteinander in Eingriff bringbar sind. Hierdurch ist es durch Anordnung von zwei oder mehreren Klemmeinrichtungen möglich, eine sehr große Klemmoberfläche zwischen den verbundenen Klemmeinrichtungen und einem schaftähnlichen Element zu bewirken, ohne daß es erforderlich ist, die Klemmeinrichtungen aus einem zu dicken Blattmaterial herzustellen und ohne daß es erforderlich ist, zu große Kräfte zum Pressen der Klemmeinrichtung anzuwenden.

Vorzugsweise weist weiters der Hauptabschnitt der Ringscheibe von innen nach außen eine abnehmende Dicke auf. Hierdurch ist es möglich, die Klemmkräfte weiter zu vergrößern. Sofeme schließlich der Hauptabschnitt der Ringscheibe längs seiner freien Außenkante mit Kerben versehen ist, wird ebenfalls eine starke Vergrößerung der Außenkante der Klemmeinrichtung bewirkt, um deren gute Befestigung innerhalb einer Ausnehmung zu gewährleisten.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch zwei Einrichtungen gemäß Fig. 1, die zur Befestigung einer Riemenscheibe an einer Welle dienen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 4 den Axialschnitt durch die Einrichtung gemäß Fig. 3 zur Anklemmung eines Bauteiles an eine Welle, die Fig. 5, 6 und 7 eine Vorderansicht, eine Seitenansicht bzw. einen Querschnitt einer dritten Ausführungsfoim einer erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung, die Fig. 8 und 9 eine Vorderansicht und einen Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung, welche als selbstsichemde Mutter ausgebildet ist, die Fig. 10 bis 12 eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfmdungsgemäßen Klemmeinrichtung, die Fig. 13 und 14 eine Vorderansicht und einen Querschnitt von zwei als Einheit zusammenwirkenden erfindungsgemäßen Klemmeinrichtungen, -3-

Nr. 391 169 die Fig. 15 und 16 eine Vorderansicht und einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfmdungsgemäßen Klemmeinrichtung, die Fig. 17 und 18 Vorderansichten zweier weiterer Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Klemmeinrichtungen, die Fig. 19 und 20 eine Vorderansicht und einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung, welche als Unterlagsscheibe dient, und Fig. 21 einen Querschnitt durch die in den Fig. 19 und 20 dargestellte Klemmeinrichtung.

In Fig. 1 ist eine Klemmeinrichtung dargestellt, welche aus Blattmaterial gestanzt ist oder welche durch Gießen oder Pressen aus einem entsprechend geformten Preßstück hergestellt ist. Diese Klemmeinrichtung weist einen Hauptabschnitt (10) auf, der als flacher, abgeschnittener Kegel ausgebildet ist und der nach innen in einen etwa ebenen mittleren Abschnitt (12) übergeht, welcher mit einer mittigen Durchbrechung (14) versehen ist, welche einen Durchmesser aufweist, der mit einer Gleitpassung dem Durchmesser einer Welle entspricht, an welcher die Klemmeinrichtung angeklemmt werden soll. Der mitüere Abschnitt (12) ist mit einer Mehrzahl, im vorliegenden Fall mit acht, in gleichem Winkelabstand angeordneten Faltungen (18) ausgebildet, welche von der Innenkantenfläche (16) der Klemmeinrichtung ausgehen und sich radial über den mittleren Abschnitt (12) und über einen Teil des Hauptabschnittes (10) erstrecken.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Faltung (18) nach außen geprägt. Wie weiters aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Faltungen (18) im Querschnitt im wesentlichen V-förmig mit in radialer Richtung nach außen abnehmender Tiefe und mit in der gleichen Richtung konvergierenden Seitenkanten (20) ausgebildet. Die Innenkantenfläche (16) des mittleren Abschnittes (12) verläuft aufgrund der Faltungen (18) zick-zackförmig und bildet über ihre axiale Erstreckung einen Teil einer Zylindermantelfläche.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel treffen je zwei der acht Faltungen (18) an der mittigen Durchbrechung (14) aneinander. Da die Anzahl der Faltungen (18) auch kleiner sein kann und bzw. oder ihre Breite an der mittigen Durchführung (14) kleiner sein kann, können zwei benachbarte Faltungen auch durch einen Abschnitt der Innenkante, welcher einen Teil eines Ringes bildet, verbunden sein. Die Faltungen (18) können auch stärker abgerundete Querschnitte aufweisen, wodurch eine wellenförmige Kantenfläche gebildet ist. Der mittlere Abschnitt (12) ist zwischen je zwei Faltungen (18) und im Bereich seines Überganges (22) in den Hauptabschnitt (10) mit jeweils einem Bolzenloch (24), (26) versehen, wobei erste Löcher (24) glatt sind, wogegen die anderen Löcher (26) mit einem Gewinde ausgebildet sind. An seiner Rückseite ist der Hauptabschnitt (10) längs seines Umfanges mit einer sich radial erstreckenden Anlagefläche (40) ausgebildet.

Wie aus Fig. 2 ersichüich ist, können zwei Klemmeinrichtungen (28) und (30), welche beide der in Fig. 1 dargestellten Klemmeinrichtung entsprechen, die jedoch gegeneinander um 45° verdreht sind, dazu verwendet werden, um eine Riemenscheibe (32), von der nur der innerste Teil dargestellt ist, an einer nicht dargestellten Welle zu befestigen. Der innere Teil der Riemenscheibe (32) ist an jeder Seite mit einer Ausnehmung (34) versehen, zwischen welcher sich ein scheibenförmiger mittlerer Teil (36) befindet, welcher mit einer zentralen Öffnung (38) ausgebildet ist, welche einen dem Wellendurchmesser, vorzugsweise mit einer Gleitpassung, entsprechenden Durchmesser aufweist oder auch größer ist. In jede der beiden Ausnehmungen (34) ist eine Klemmeinrichung (28) und (30) derart eingesetzt, daß deren Anlageflächen (40) den mittleren Teil (36) berühren. Aufgrund der Verdrehung der beiden Klemmelemente (28) und (30) gegeneinander liegt jedes glatte Loch (24) der in Fig. 2 oberen Klemmeinrichtung (28) einem Gewindeloch (26) der unteren Klemmeinrichtung (30) gegenüber. Da der mittlere Teil (36) ebenfalls mit glatten Löchern (42) ausgebildet ist, kann eine Alien-Schraube (44) oder ein anderer in jedes der glatten Löcher (24) der oberen Klemmeinrichtung (28) eingesetzter und sich durch das zugeordnete Loch (42) im scheibenförmiger Teil (36) erstreckender Bolzen in die entsprechende Gewindebohrung (26) in der unteren Klemmeinrichtung (30) eingeschraubt werden.

So lange die Bolzen (44) nur so weit in die Gewindelöcher (26) eingeschraubt sind, daß die Elemente (28), (30) und (32) zusammengehalten werden, kann die Riemenscheibe (32) zusammen mit den Klemmeinrichtungen (28) und (30) auf eine entsprechende Welle aufgeschoben werden. Sobald die Riemenscheibe (32) die erforderliche Lage auf der Welle einnimmt, werden die Bolzen (44) angezogen, wodurch die mittleren Abschnitte (12) der beiden Klemmeinrichtungen (28) und (30) gegeneinander verspannt werden, wobei der Druck im Bereich des Überganges (22) jedes Hauptabschnittes (10) wirkt. Da hierdurch der Hauptabschnitt (10) jeder Klemmeinrichtung (28) und (30) abgeflacht wird, erfolgt eine radiale Kontraktion des Überganges (22) und des mittleren Abschnittes (12), wodurch der Durchmesser der mittigen Durchbrechung (14) verringert wird. Hierdurch werden die Klemmeinrichtungen (28) und (30) auf der Welle festgepreßt und an dieser festgelegt. Die Kontraktion des mittleren Abschnittes (12) wird aufgrund der Faltungen (18) erleichtert, da diese in ihrer Querrichtung ebenfalls komprimiert werden, wodurch durch das Anziehen der Bolzen (44) nicht nur eine Kontraktion der mittleren Durchbrechung (14) bewirkt wird, sondern auch deren Innenkantenfläche (16) auf die Welle einen sehr hohen Druck ausübt. Da weiterhin die Anpreßfläche zwischen der Innenkante (16) und der Welle aufgrund des Zickzack-Verlaufes der Kantenfläche (16) groß ist, führt selbst ein schwaches Anziehen der Bolzen (44) dazu, daß zwischen den Klemmeinrichtungen (28) und (30) bzw. der Riemenscheibe (32) sowie der Welle hohe Drehmomente übertragen werden können, welche umso größer sind, je fester die Bolzen (44) angezogen wurden. Selbst die Tatsache, daß aufgrund ihrer Zickzack-Form die Innenkantenfläche (16) -4-

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Bereiche auf weist, welche zur Radialebene durch die Welle schräg sind, trägt zur Verhinderung eines Schlupfes und daher zu einer Erhöhung des übertragbaren Drehmomentes bei.

In Fig. 3 ist eine Klemmeinrichtung (46) dargestellt, welche sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß sich die Faltungen (18) nur über den mittleren Abschnitt (12) erstrecken, wogegen der Hauptabschnitt (10) in Fortsetzung jeder Faltung (18) mit einer Durchbrechung (48) ausgebildet ist. Durch diese Durchbrechungen (48) wird das Abflachen des Hauptabschnittes (10) erleichtert. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Klemmeinrichtungen für kleinere Wellendurchmesser.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann die Klemmeinrichtung (46) zur Befestigung eines Elementes (52) an einer Welle (50) verwendet werden. Das Element (52) weist einen mittleren Abschnitt (54) auf, dessen Ausbildung der Ausbildung der Klemmeinrichtung (46) ähnlich ist. Die Klemmeinrichtung (46) ist in eine Ausnehmung (56) des Elementes (52) eingesetzt. Der mittlere Abschnitt (54) und die Klemmeinrichtung (46) werden gegeneinander mittels Bolzen (58) verspannt, die glatte Löcher (24) in der Klemmeinrichtung (46) zwischen Faltungen (18) durchsetzen und die in entsprechende Gewindelöcher im Mittelteil (54) eingeschraubt sind. Obwohl die Befestigungseinrichtung (46) mit acht Löchern (24) versehen ist, sind im mittleren Abschnitt (54) nur vier Gewindelöcher erforderlich.

In den Fig. 5 bis 7 ist eine Klemmeinrichtung (60) dargestellt, welche einen Hauptabschnitt (10) aufweist, der sich zwischen dem äußeren Umfang und der mittigen Durchbrechung (14) befindet. Dabei erstrecken sich die Faltungen (18) über die gesamte Breite des Hauptabschnittes (10) und sind sie über ihre ganze Länge mit dem gleichen Querschnitt ausgebildet. Der Hauptabschnitt (10) ist im Bereich der mittigen Durchbrechung (14) und zwischen den Faltungen (18) mit Verdickungen (62) ausgebildet, welche sich radial auswärts erstrecken und Anlageflächen für Köpfe und bzw. oder von Muttem von Bolzen oder Schrauben bilden, welche in glatte oder mit einem Gewinde versehene Bolzenlöcher (24) eingesetzt werden und zur Verspannung dienen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Hauptabschnitt (10) im gespannten Zustand nicht nur eine Kontraktion seiner mittigen Durchbrechung (14) bewirkt, sondern auch im gleichen Ausmaß eine Erweiterung seines Umfanges, wodurch eine derartige Klemmeinrichtung, vorzugsweise zwei oder mehrere derselben, zum Befestigen eines mit einer Nabe versehenen Elementes, dessen durchgehende zentrale Bohrung einen größeren Durchmesser als der Wellendurchmesser aufweist, mit einer Welle geeignet ist. Beispielsweise können an jedem Ende dieser Nabenbohrung zwei derartige, zusammenwirkende Klemmeinrichtungen (60) angeordnet sein. Hierdurch kann eine Befestigung des Elementes an der Welle erzielt werden, welche ebenso wirksam ist, wie eine Befestigung, welche mit Hilfe normalerweise hierfür verwendeter zusammendrückbarer konischer Spannbuchsen bewirkt wird. Die Verdickungen (62) können durch eine mit einer konischen, schrägen Unterseite versehenen Unterlagsscheibe ersetzt sein.

In den Fig. 8 und 9 ist eine Klemmeinrichtung dargestellt, welche als selbstsichemde Mutter (64) ausgebildet ist. Auch dabei erstreckt sich der konische Hauptabschnitt (10) von der mittigen Durchbrechung (14) bis zum Umfang der Einrichtung. Dieser Umfang ist vieleckig, nämlich sechseckig, wie dies bei den meisten Muttem der Fall ist. Er kann aber auch kreisförmig sein, beispielsweise wenn die Mutter von Hand betätigt werden soll.

Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, bei welchen die Faltungen (18) vom Hauptabschnitt (10) nach außen gepreßt sind und etwa V-förmige, am Boden abgerundete Querschnitte aufweisen, ist die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Mutter mit vom Hauptabschnitt (10) nach innen gepreßten Faltungen (18) versehen, die von schrägen, gegenseitig durch eine Außenwandung (70) verbundenen Seitenwänden (66) und (68) begrenzt sind, wodurch die Querschnitte etwa V-förmig sind, wobei sie schräge Seitenflächen und einen relativ scharfen Übergang zwischen diesen und dem Boden aufweisen. Die Seitenwände jeder Faltung (18) konvergieren in radialer Richtung, wobei sich deren Höhe vermindert, sodaß alle drei Wände (66), (68) und (70) an einer Ecke des Vielecks in einer Spitze enden. Zudem befindet sich im Bereich der mittigen Durchbrechung (14) zwischen je zwei benachbarten Faltungen (18) ein Abstand. Diese Form führt dazu, daß sich bei der mittigen Durchbrechung (14) eine relativ große Fläche befindet, welche gut geeignet ist, mit einem Gewinde (72) ausgebildet zu werden.

Die Mutter (64) ist an ihrer Rückseite, die in Fig. 9 links dargestellt ist, mit einem hülsenartigen Fortsatz (74) ausgebildet, welcher dem Außenumfang der Mutter gleich ist und somit an der Außenseite ebenfalls sechseckig ist, wogegen dessen Innenseite kreiszylindrisch ausgebildet ist. Die Stirnfläche (46') des Fortsatzes (74) bildet die radiale Anschlagsfläche der Mutter oder dieser Klemmeinrichtung (64).

Eine derartige Mutter (64) kann mit Hilfe eines Schraubenschlüssels auf einen mit einem Gewinde versehenen Bauteil, wie auf eine mit einem Gewinde versehene Welle oder das Ende eines Bolzens, aufgeschraubt werden. Sie wirkt so lange als übliche Mutter, bis die Anschlagsfläche (46') an eine Fläche des mittels der Mutter zu befestigenden Elementes zur Anlage kommt. Sobald dann die Mutter weiter gedreht wird, wird aufgrund des Gewindes (72) die Innenkante (16) des Hauptabschnittes (10) in Richtung auf die Anschlagsfläche (46') belastet, wodurch der Hauptabschnitt (10) etwas abgeflacht wird und hierdurch der Durchmesser der mittleren Durchbrechung vermindert wird. Da sich der Hauptabschnitt (10) dem Abflachen widersetzt, wird zwischen dem Gewinde (72) der Mutter (64) und dem Gewinde des Elementes, auf das die Mutter (64) aufgeschraubt wird, ein großer Axialdruck bewirkt und wird gleichzeitig das Gewinde (72) mit einem großen Druck radial nach innen gepreßt, wodurch zwischen den Gewinden der beiden Elemente ein großer radialer Druck auftritt, der zu einer -5-

Nr. 391169 üblicherweise elastischen Deformation der Gewinde führt, wodurch diese gegeneinander verriegelt werden. Es hat sich herausgestellt, daß eine derartige Mutter, welche in Massenproduktion auf die gleiche Art wie normale Muttern erzeugt werden kann, in der Herstellung billiger und zudem wirksamer als bisher bekannte selbstsichemde Muttem ist

Auch bei der in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der Hauptabschnitt (10) von der mittigen Durchbrechung (14) bis zum Außenumfang der Einrichtung. Diese Ausführungsform ist mit einem flachen Mittelabschnitt ausgebildet. Die Vorderseite des Hauptabschnittes (10) ist mit einer geradzahligen Anzahl von Rippen (76) und (78) ausgebildet, wobei die Rippen (76) einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen, deren Höhe in Längsrichtung von der größten Höhe bei der mittigen Durchbrechung (14) abnimmt. Somit stehen die Seitenwände (80) der Rippen (76) etwa senkrecht zum Hauptabschnitt (10). Sie können jedoch mit diesem auch einen Winkel einschließen. Die anderen Rippen (78) sind mit einem etwa trapezförmigen Querschnitt ausgebildet, welcher am Boden am breitesten ist, und dessen Höhe in radialer Richtung abnimmt. Ihre schrägen Seitenwände (82) erstrecken sich unter die Oberseite des Hauptabschnittes (10), dessen theoretischer Verlauf (10') in Fig. 12 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Somit sind auf beiden Seiten jeder Rippe (78) etwa V-förmige Nuten (84), (88) ausgebildet, deren der Wand (82) gegenüberliegende Wand (86) senkrecht zur Oberseite des Hauptabschnittes (10) steht. Daher bildet jede Rippe (78) eine Faltung der erfindungsgemäß charakteristischen Art, welche es ermöglicht, daß durch eine axiale Pressung der Klemmeinrichtung die Innenkantenfläche (16) des Hauptabschnittes (10) nach innen gedrückt wird. Insbesondere aufgrund der Rippen (76) führt diese Ausführungsform zu besonders großen Kontakt- oder Reibungsbereichen, welche zwischen der Klemmeinrichtung und der die Klemmeinrichtung aufnehmenden Welle od. dgl. bewirkt werden.

Bei jedem der beiden in den Fig. 13 und 14 dargestellten Klemmeinrichtungen (98) ist die Anlagefläche (40) dem äußersten Bereich (90) des Hauptabschnittes (10) gleich ausgebildet. Dabei bildet jede Anlagefläche (40) einen Teil eines Kegelstumpfes, der dem Kegelstumpf der Oberseite des Hauptabschnittes (10) gleich ist Die Anlageflächen (40) können jedoch ebenso wie der äußere Bereich (90) in Radialebenen liegen. Weiters ist jede Klemmeinrichtung (98) im Bereich der Kante (16) der mittigen Durchbrechung (14) und zwischen z. B. drei Paaren benachbarter Faltungen (18) an seiner Rückseite mit Vorsprüngen (92) mit einer solchen Länge versehen, daß ihre freien Endflächen (94) den innersten Teil (96) des Hauptabschnittes (10) einer gleichen, hinter dieser koaxial und mit zueinander parallelen Faltungen (18) versehenen Klemmeinrichtung berühren, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist.

Somit bilden die beiden Klemmeinrichtungen (98) eine Einheit. Wenn die rückseitige der beiden Klemmeinrichtungen (98) mit ihrer Anlagefläche (40) eine Anschlagfläche berührt, bewirkt ein axialer Druck auf die vordere Klemmeinrichtung (98) im Bereich von deren mittiger Durchbrechung (14) eine gleichförmige Pressung und Abflachung der beiden Klemmeinrichtungen (98). Diese beiden oder mehrere Klemmeinrichtungen wirken daher als eine einzige Klemmeinrichtung mit einer mit einem entsprechenden wellenähnlichen Element zusammenwirkenden Kontakt- oder Reibungsfläche, die zumindest doppelt so groß wie die der einzelnen Klemmeinrichtungen ist, weswegen die beiden Klemmeinrichtungen (98) einen wesentlich kleineren Axialdruck zur Erzielung einer bestimmten Abflachung erfordern, als eine einzige Klemmeinrichtung mit doppelter Dicke. Ergänzend wird darauf verwiesen, daß auch die Flächen (94) und (96) in Radialebenen liegen können und daß neben dem Hauptabschnitt (10) ebenfalls ein flacherer Mittelabschnitt vorgesehen sein kann.

In den Fig. 15 und 16 ist eine weitere, zwei Klemmeinrichtungen (100) aufweisende Einheit dargestellt. Durch eine Mehrzahl derartiger aneinander angeordneter Einrichtungen wird ein besonders großer Reibungsbereich zwischen den Klemmeinrichtungen und einem schaftähnlichen Element unter Aufbringung eines Klemmdrucks, der im Vergleich mit dem gesamten erreichten Reibungsbereich relativ klein ist, erreicht

Jede Klemmvorrichtung (100) weist nur einen Hauptabschnitt (10) mit Faltungen (18) auf. Sie kann aber auch neben dem Hauptabschnitt (10) einen dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Mittelabschnitt (12) entsprechenden, flacheren, vorzugsweise ebenen Mittelabschnitt aufweisen. Bei der in Fig. 15 und 16 dargestellten Ausführungsform sind die Faltungen (18) derart ausgebildet, daß der Winkel zwischen ihren Rückflächen (102) etwas kleiner als der Winkel zwischen ihren Vorderflächen (104) ist, so daß die Faltungen (18) einen engen Kontakt zwischen den Hauptabschnitten (10) nicht behindern und das Zusammenpressen der Faltungen durch Abflachen der Klemmeinrichtungen (100) nicht verhindern können.

Fig. 17 zeigt eine Klemmeinrichtung (106), bei welcher der Hauptabschnitt (10) an seiner Außenkante mit Kerben (108) versehen ist, die gewährleisten, daß eine axiale Pressung der Einrichtung neben einer Kontraktion der mittigen Durchbrechung (14) eine wesentliche Vergrößerung der Außenkante bewirkt. Zwei Paare derartiger Klemmeinrichtungen (106), wobei jedes Paar in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet ist, sind dazu geeignet, um eine feste Verbindung zwischen einer Welle und einem diese Welle umgebenden rohrähnlichen Element zu bewirken, wenn die Klemmeinrichtungen in den Zwischenraum zwischen den beiden Elementen eingesetzt sind. Dies macht es beispielsweise möglich, einfache Riemenscheiben zu schaffen, welche für sich nur aus dem Scheibenrand bestehen.

Fig. 18 zeigt, wie eine Klemmeinrichtung (110) zur Befestigung eines Elementes an einer vieleckigen Welle oder einem Lager dienen kann.

Schließlich zeigen die Fig. 19 bis 21 eine Klemmeinrichtung (112), welche zur Verwendung als -6-

Claims (10)

1. Nr. 391 169 Unterlagsscheibe für einen Bolzenkopf oder eine Mutter geeignet ist. Diese Klemmeinrichtung weist einen Hauptabschnitt (10), einen Mittelabschnitt (12) und nach hinten geprägte Faltungen auf. Die Kantenfläche (16) der mittigen Durchbrechung (14) weist einen Durchmesser auf, der mit einer Gleitpassung dem Durchmesser eines entsprechenden Bolzens (114) entspricht. Die Unterlagsscheibe (112) ist um den Bolzenschaft (116) herum gelegt und wird durch Anziehen des Bolzens (114) mit Hilfe seines mutterförmigen Kopfes (118) zwischen der Innenseite des Bolzenkopfes und der Außenseite desjenigen Bauteiles (120), der mittels des Bolzens (114) an einem anderen, nicht dargestellten Bauteil befestigt werden soll, festgehalten. Durch Verdrehen des Bolzens (114) wird die Unterlagsscheibe (112) verspannt, wodurch ihr innerer Durchmesser verringert wird, sodaß sie mit dem Bolzenschaft (116) verklemmt wird. Gleichzeitig wird die Unterlagsscheibe (112) gegen die Außenseite des Bauteiles (120) gepreßt, wodurch dem Vordrehen der Unterlagsscheibe entgegengewirkt wird. Daher bewirkt eine derartige Unterlagsscheibe eine wesentlich bessere Sicherung gegen ein Lösen des Bolzens als bisher bekannte Verriegelungseinrichtungen, selbst Federscheiben. Die Unterlagsscheibe (112) kann auch um den Gewindeteil eines Bolzens zwischen einer Mutter und einem Bauteil eingesetzt werden. Bei einer derartigen Verwendung wird sie an den Bolzen angeklemmt und kann sich diesem gegenüber nicht verdrehen. Wie durch die vorstehenden Erläuterungen zum Ausdruck gebracht ist, kann eine erfindungsgemäße Klemmeinrichtung in Abhängigkeit von ihrem Anwendungsgebiet auf viele verschiedene Arten ausgeführt sein. Zudem wird darauf verwiesen, daß selbst wenn in den meisten Fällen Bolzen zum Pressen der Klemmeinrichtung verwendet sind, in der Praxis hierfür viele andere Elemente verwendet werden können. So wird in Verbindung mit der in Fig. 8 und 9 dargestellten Mutter (64) die Pressung durch das Gewinde des Bolzens bewirkt, auf welche die Mutter aufgeschraubt wird. In Verbindung mit der in den Fig. 19 bis 21 gezeigten Unterlagsscheibe (112) wird die Pressung durch einen Bolzenkopf oder eine Mutter bewirkt. Ebenso können zur Pressung von Klemmeinrichtungen, welche zum Verklemmen von Antriebselementen mit einer Welle dienen, Muttem, beispielsweise Bundmuttem, verwendet werden, oder auch andere Elemente, welche in der Lage sind, auf den Mittelabschnitt (12) der Klemmeinrichtung oder auf den Innenrand des Hauptabschnittes (10) einen Druck auszuüben, wobei die Elemente zur Erzeugung der Pressung von der Klemmeinrichtung selbst unabhängig sein können. PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur drehfesten Anklemmung an einen inneren schaftähnlichen Bauteil, beispielsweise eine zylindrische oder vieleckige Welle, mit einer Ringscheibe, deren mittige Durchbrechung die Außenfläche des schaftähnlichen Bauteiles mit Spiel umgibt und welche einen außen liegenden, konischen Hauptabschnitt aufweist, welcher mit seinem Außenrand an einem außen liegenden Bauteil in axialer Richtung festlegbar ist, wobei die Anklemmung und die axiale Fesdegung durch eine im mittleren Bereich der Ringscheibe vorgesehene Klemmeinrichtung bewirkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (10, 12) mit von der Durchbrechung (14) ausgehenden, sternförmig verlaufenden Faltungen (18) od. dgl. versehen ist, daß der die Durchbrechung (14) begrenzende Innenrand (16) der Ringscheibe (10,12) gezackt oder gewellt ausgebildet ist und daß zwischen den Faltungen (18) od. dgl. im Abstand von der Durchbrechung (14) ungefaltete Abschnitte, an denen die Klemmeinrichtung (44,58,114) angreift, vorgesehen sind.
2. 2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungen im Querschnitt angenähert V-förmig ausgebildet sind, wobei deren Seitenkanten (20) von der Durchbrechung (14) weg zueinander verlaufen (Fig. 1).
3. 3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe mit einem die Durchbrechung (14) umgebenden und eine geringere Konizität als der Hauptabschnitt (10) aufweisenden, vorzugsweise ebenen mittleren Bereich (12) versehen ist und die Faltungen (18) od. dgl. etwa radial über den mittleren Bereich (12) bis zum Übergang (22) zwischen diesem und dem Hauptabschnitt (10) verlaufen, wobei -7- Nr. 391169 der Hauptabschnitt (10) jeder Faltung (18) gegenüberliegend mit einer Ausnehmung (48) versehen ist, welche sich nach außen erstreckt (Fig. 3).
4. 4. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen verlaufenden 5 Seitenkanten jeder Ausnehmung (48) zum Außenumfang des Hauptabschnittes (10) hin konvergieren (Fig. 3).
5. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hauptabschnitt (10) zwischen der Durchbrechung (14) und dem Außenrand der Ringscheibe erstreckt, wobei der Außenrand der Ringscheibe durch die Außenkante des Hauptabschnittes (10) gebildet ist, daß jede Faltung (18) 10 im Querschnitt etwa V-förmig ausgebildet ist, sowie von der Durchbrechung (14) zum Außenrand verläuft und daß Seitenkanten jeder Faltung (18) entweder parallel verlaufen oder in Richtung von der Durchbrechung (14) weg divergieren (Fig. 5).
6. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die IS Ringscheibe mit einer kreisförmigen Durchbrechung (14) ausgebildet ist und der innere Rand des Hauptschnitts (10), der zumindest angenähert am Rand (16) der Durchbrechung (14) liegt, mit einem Gewinde ausgebildet ist (Fig. 8, Fig. 9).
7. 7. Einrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand (74) des 20 Hauptabschnittes (10) der Ringscheibe vieleckig ausgebildet ist (Fig. 8).
8. 8. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Oberflächen der Hauptabschnitte (10) der Ringscheibe gegengleich ausgebildet sind, wodurch zwei Ringscheiben miteinander in Eingriff bringbar sind (Fig. 16). 25
9. 9. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt (10) der Ringscheibe von innen nach außen eine abnehmende Dicke aufweist.
10. 10. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt 30 (10) der Ringscheibe längs seiner freien Außenkante mit Kerben (108) versehen ist (Fig. 17). 35 Hiezu 5 Blatt Zeichnungen -8-