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Joint par serrage pouvant être dégagé.
On connaît déjà des joints par serrage détachables pour la liaison de deux corps montés l'un sur l'autre au moyen de surfaces de glissement. On monte alors sur ou dans l'un des corps à relier un cône sur lequel se meuvent des corps de roulement sur lesquels un cône conjugué appro- prié est disposé de telle façon que par un déplacement axial du c8ne conjugué, les corps de roulement sont pressés contre le premier c8ne et de ce fait celui-ci et le corps qui lui' est conjugué sont pressés dans une direction sensiblement
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radiale contre l'autre corps à relier, moyennant une déformation élastique.
La présente invention élargit cette idée par la pro- position consistant en ce qu'au moins un c8ne, par exemple le cône plein, ou bien également les deux c8nes reçoivent des surfaces de roulement polygonales pour les corps de roulement et en ce que ceux-ci sont disposés avec leurs axes perpendiculairement à l'axe principal. On obtient par cette disposition que les deux cônes peuvent être déplacés sur les corps de roulement axialement sans torsion l'un par rapport à l'autre. Comme corps de roulement on peut employer alors des billes, des rouleaux cylindriques et également des rouleaux en forme de tonneabx. Le bombement des rouleaux en tonneaux peut être réalisé de telle manière qu'il se rapproche autant qu'on le désire de la courbure du cône creux.
Si dans ce cas, le cône plein est pourvu de voies de roulement concaves sur lesquelles les rouleaux en forme de tonneaux se meuvent avec une bonne adaptation, on obtient de ce fait une possibilité de charge très élevée.
L'un des deux c8nes ou les deux cônes, mais principa- lement le cône transmettant les efforts de pression aux pièces à relier, peuvent en outre être séparés en éléments individuels (segments, secteurs, etc.) tandis qu'avantageu- sement chacun de ces éléments porte seulement la surface de roulement pour une série de corps de roulement.
Ceci a l'avantage que la fabrication des surfaces de roulement de semblables éléments individuels peut se faire de façon particulièrement aisée lorsque la courbure des gé- nératrices des rouleaux est notablement différente de la courbure du cône creux. Le guidage des corps de roulement peut se faire par des bagues ou bien par des cages. Si le cône creux est divisé en éléments individuels, il est égale- ment avantageux de guider ces divers éléments. Les disposi- tifs nécessaires à cet effet peuvent être réunis à ceux -servant au guidage des corps de roulement.
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Les figures montrent des exemples de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre un exemple de réalisation en coupe transversale.
La fig. 2 est une coupe axiale correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale dans un second exemple de réalisation.
La fig.. 4 est une coupe axiale correspondant à la fig.3.
La fig. 5 montre un troisième exemple de réalisation en coupe transversale.
La fig. 6 montre un quatrième exemple de réalisation en coupe transversale.
Les fig.7 et 8 montrert en vue de face et en vue.de c8té la cage à rouleaux employée dans la fig. 6.
Dans la forme de réalisation suivant les fig. 1 et 2, un corps 1 doit être fixé sur un arbre creux 2. Dans l'arbre creux s'adapte un cône creux.6. Dans ce cône creux on a mon- té des rouleaux 3 en forme de tonneaux et un c8ne plein 5.
Le bombement des rouleaux 3 en forme de tonneaux se tapproche de la courbure du cône creux 6. Le' cône plein 5 est pourvu de voies de roulement concaves, sur lesquelles les rouleaux 3 circulent en épousant également la forme de la concavité.
Les voies de roulement peuvent, comme le montre la figure, être suffisamment profondes dans le c8ne 5 pour qu'il se forme des épaulementsde guidage pour les rouleaux 3. Pour le guidage des rouleaux, on a prévu à la fig. 2 les disques 4a à 4h.
Dans la partie 2a de 10'arbre creux on a disposé un piston 7.
L'arbre creux est fermé par un fond 2b avec une ouverture 2c.
Si lon exerce sur le c8ne plein 6 une force dans le sens de la flèche, en amenant par le trou 2c de l'air comprimé ou un liquide sous pression et en le faisant agir sur le piston 7, le cône 5 se déplace suivant la valeur de la force et pro- duit une tension de compression qui s'exerce par l'intermédi- -aire des corps de roulement et du c8ne creux 6 sur l'arbre
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c eux 2, et a pour conséquence une dilatation de cet arbre creux à l'endroit des rouleaux 3. Par suite de cette dila- tation, l'arbre creux 2 est pressé contre le corps 1 et re- lié à celui-ci par conséquent à cause de la pression de frottement qui en resulte.
Le dégagement de la liaison peut se faire, en cas de choix approprié de l'inclinaison des cônes, par le fait que la force agissant dans le sens de la flèche est supprimée. Par suite de l'élasticité de l'arbre creux 2 et du minime frottement des corps de roulement, le cône plein 5 se meut, sans application extérieure de force particulière, en sens inverse du sens de la flèche et produit ainsi le dégagement de la liaison entre les pièces 1 et 2.
Si l'inclinaison des cônes est choisie tellement petite que le dégagement ne se produit pas sans action d'une force spéciale, on peut, pour le dégagement certain, prévoir l'action d'une force opposée au sens de la flèche, par des moyens connus. La force nécessaire pour la fermeture du joint peut également se produire par des moyens connus.
Dans la forme de réalisation suivant les fig. 3 et 4, un corps 1 doit de nouveau être fixé sur un arbre creux 2.
L'arbre creux 2 porte ici un trou cylindrique d'une manière générale. Le cône creux n'est plus un corps fermé mais il est décomposé en un grand nombre de segments 6. Le nombre de segments correspond au nombre des voies de roulement planes.
Ces dernières sont rendues suffisamment profondes dans les segments 6 pour qu'il se forme des épaulements de guidage pour les rouleaux 3. Le cane plein 5 possède des rigoles de rou- lement aprofondies de sorte que dans le sens périphérique la position relative des segments 6, des rouleaux 3 et des voies de roulement dans le cône plein 5 est assurée. Les rouleaux 3 peuvent ici être cylindriques. Dans ce cas les surfaces de roulement dans les segments 6 et dans le c8ne plein 5 sont planes. Une cage 4 assure le guidage nécessai- re pour le rouleaux. Les segments 6 qui, en vue de côté (fig.4),
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ont une forme de coins, sont pourvus à chaque extrémité d'une rainure. A une extrémité une bride 13 s'engage dans les rainures.
Un disque d'obturation 12 est engagé dans les rai- nures de l'extrémité opposée et empêche la chute des rouleaux et de la cage. Un disque 10 et un anneau élastique 11 assurent la position relative du cône plein 5 et des rouleaux 3. Le c8ne plein 5 possède un prolongement fileté sur lequel est monté un écrou. 8 ; ce dernier prend appui par sa face frontale contre la bride 13. Si on serre l'écrou 8, le c8ne de serrage 5 est déplacé axialement dans le sens de la flèche et produit de ce fait la tension de serrage. L'ouverture du joint est favorisée par un ressort 9 qui maintient également les pièces de façon sû-re à létat ouvert.
Le groupe de serrage tout entier, 3,4,5,6,8,9,10,11,12,13 peut être déplacé axialement sans @ l'arbre creux de sorte que Inaction de serrage peut être produite en n'importe quel endroit. Par la division du c6ne creux 6 en éléments individuels, le déplacement axial est facilement possible vu qu'après dégagement du serrage, les différents éléments quittent leur position, déterminée par la forme, contre l'arbre creux 2.
A la place de la disposition d'un filetage, on peut prévoir pour la fermeture de l'accouplement, comme dans la forme de réalisation suivant les fig. 1 et 2, n'importe quelle autre force connue en elle-même et les moyens nécessai- res pour sa production.
Dans la forme de réalisation suivant la fig. 5, le cône creux 6 est décomposé en un nombre de secteurs correspondant au nombre des voies de roulement planes et s'adaptant l'un contre l'autre. Les rouleaux 3 sont guidés par une cage 4.
Suivant la fig. 6, les segments 6 portant les voies de roule- ment ont approximativement une largeur égale à la longueur des rouleaux. Dans la même largeur, on a disposé les éléments de surfaces de roulement sur le cône de serrage 5.
Par la disposition de rainures entre des surfaces de
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roulement voisines du cône de serrage 5, ces surfaces de roulement apparaissent en surélévation vers l'extérieur. Le guidage des rouleaux 3 se fait ici au moyen d'une cage 4 en forme de lame (figs. 7 et 8) dont les flasques de guidage sont désignéspar 15 et les traverses par 14. Les flasques de guidage latéraux 15 sont plus larges que le diamètre des rou- leaux de sorte qu'ils s'engagent aussi bien par-dessus les segments 6 que par-dessus les éléments surélevés des voies de roulement du cône de serrage 5 (fig. 6). Grâce à cette cage en forme de lame, non seulement les rouleaux sont guidés mais en outre les voies de roulement des pièces 6 et les surfaces de roulement en surélévation du c8ne de serrage 5 sont fixées les unes par rapport aux autres.
Dans tous les exemples de réalisation, il s'agit de ce qu'on appelle une tension intérieure. Il va de soi que l'in- vention peut être employée moyennant des changements appropriés pour des joints par serrage à tension extérieure.
Dans les exemples de réalisation suivant les fig. 3-6, le nombre des éléments 3 ainsi que- leur distance respective peuvent être choisis à volonté suivant les besoins.
Si à la place de rouleaux cylindriques on emploie des corps de roulement d'une autre forme, les surfaces de roule- ment des segments 6 et du cane plein 5 doivent être conformées en conséquence. Dans toutes les formes de réalisation décri- tes, les angles d'ouvertures du c8ne et du cane conjugué peu- vent être différents. Dans ce cas les rouleaux placés axiale- ment l'un près de l'autre dans chaque rangée seront étagés de façon correspondante en diamètre.
Dans des cas particuliers, l'angle d'ouverture d'un des deux c8nes peut également devenir égal à zéro, c'est-à-dire que le cône se transforme en un cylindre.
Si dans les formes de réalisation suivant les figures 3,4,5 ou 6, un des cônes èst divisé en pièces individuelles 6, les mêmes résultats sont obtenus.
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Clamp seal can be released.
Detachable clamping joints are already known for the connection of two bodies mounted on one another by means of sliding surfaces. A cone is then mounted on or in one of the bodies to be connected on which the rolling bodies move on which a suitable conjugate cone is arranged in such a way that by an axial displacement of the conjugate cone, the rolling bodies are pressed against the first c8ne and thereby the latter and the body which is conjugated to it are pressed in one direction substantially
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radial against the other body to be connected, by means of an elastic deformation.
The present invention broadens this idea by the proposition that at least one cone, for example the solid cone, or also both cones receive polygonal rolling surfaces for the rolling bodies and in that these also. these are arranged with their axes perpendicular to the main axis. It is obtained by this arrangement that the two cones can be moved on the rolling bodies axially without torsion with respect to one another. As the rolling body, balls, cylindrical rollers and also barrel-shaped rollers can then be used. The crowning of the barrel rollers can be made in such a way that it approaches as much as desired the curvature of the hollow cone.
If in this case the solid cone is provided with concave tracks on which the barrel-shaped rollers move with good adaptation, this results in a very high load possibility.
One of the two cones or both cones, but mainly the cone transmitting the pressure forces to the parts to be connected, can furthermore be separated into individual elements (segments, sectors, etc.) while advantageously each of these elements only bears the running surface for a series of running bodies.
This has the advantage that the production of the rolling surfaces of such individual elements can be done particularly easily when the curvature of the generators of the rollers is notably different from the curvature of the hollow cone. The rolling bodies can be guided by rings or by cages. If the hollow cone is divided into individual elements, it is also advantageous to guide these various elements. The devices required for this purpose can be combined with those used for guiding the rolling bodies.
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The figures show exemplary embodiments of the invention.
Fig. 1 shows an exemplary embodiment in cross section.
Fig. 2 is an axial section corresponding to FIG. 1.
Fig. 3 is a cross section in a second exemplary embodiment.
Fig .. 4 is an axial section corresponding to Fig.3.
Fig. 5 shows a third exemplary embodiment in cross section.
Fig. 6 shows a fourth embodiment in cross section.
Fig. 7 and 8 show a front view and a side view of the roller cage used in fig. 6.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, a body 1 must be fixed on a hollow shaft 2. In the hollow shaft fits a hollow cone. 6. Rollers 3 in the form of barrels and a solid cone 5 have been mounted in this hollow cone.
The crowning of the barrel-shaped rollers 3 approaches the curvature of the hollow cone 6. The solid cone 5 is provided with concave tracks, on which the rollers 3 run, also following the shape of the concavity.
The rolling tracks can, as shown in the figure, be sufficiently deep in the c8ne 5 for it to form guide shoulders for the rollers 3. For the guidance of the rollers, it is provided in FIG. 2 disks 4a to 4h.
In part 2a of the hollow shaft there is a piston 7.
The hollow shaft is closed by a bottom 2b with an opening 2c.
If a force is exerted on the full cone 6 in the direction of the arrow, by bringing compressed air or a liquid under pressure through the hole 2c and by making it act on the piston 7, the cone 5 moves according to the value of the force and produces a compressive tension which is exerted by the intermediary of the rolling bodies and the hollow cone 6 on the shaft
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c them 2, and results in an expansion of this hollow shaft at the location of the rollers 3. As a result of this expansion, the hollow shaft 2 is pressed against the body 1 and connected to it by therefore because of the resulting frictional pressure.
The connection can be released, if the inclination of the cones is appropriate, by the fact that the force acting in the direction of the arrow is removed. Due to the elasticity of the hollow shaft 2 and the minimal friction of the rolling bodies, the solid cone 5 moves, without external application of particular force, in the opposite direction to the direction of the arrow and thus produces the release of the connection between parts 1 and 2.
If the inclination of the cones is chosen so small that the release does not occur without the action of a special force, it is possible, for the certain release, to provide for the action of a force opposite in the direction of the arrow, by means of known means. The force required to close the seal can also be produced by known means.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, a body 1 must again be fixed on a hollow shaft 2.
The hollow shaft 2 here carries a cylindrical hole in general. The hollow cone is no longer a closed body but it is broken down into a large number of segments 6. The number of segments corresponds to the number of flat tracks.
The latter are made sufficiently deep in the segments 6 so that guide shoulders for the rollers 3 are formed. The solid cane 5 has deepened rolling channels so that in the peripheral direction the relative position of the segments 6 , rollers 3 and raceways in the full cone 5 is ensured. The rollers 3 can here be cylindrical. In this case the rolling surfaces in the segments 6 and in the solid cone 5 are flat. A cage 4 provides the necessary guidance for the rollers. The segments 6 which, in side view (fig. 4),
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have the shape of wedges, are provided at each end with a groove. At one end a flange 13 engages in the grooves.
A shutter disc 12 is engaged in the grooves of the opposite end and prevents the fall of the rollers and the cage. A disc 10 and an elastic ring 11 ensure the relative position of the full cone 5 and the rollers 3. The full cone 5 has a threaded extension on which a nut is mounted. 8; the latter bears by its front face against the flange 13. If the nut 8 is tightened, the clamping cone 5 is moved axially in the direction of the arrow and thereby produces the clamping tension. The opening of the seal is favored by a spring 9 which also keeps the parts securely in the open state.
The entire clamping group, 3,4,5,6,8,9,10,11,12,13 can be moved axially without @ the hollow shaft so that clamping inaction can be produced in any place. By dividing the hollow cone 6 into individual elements, axial displacement is easily possible since, after releasing the clamp, the various elements leave their position, determined by the shape, against the hollow shaft 2.
Instead of the provision of a thread, provision can be made for the closure of the coupling, as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, any other force known in itself and the means necessary for its production.
In the embodiment according to FIG. 5, the hollow cone 6 is broken down into a number of sectors corresponding to the number of plane tracks and fitting against each other. The rollers 3 are guided by a cage 4.
According to fig. 6, the segments 6 carrying the rolling tracks have a width approximately equal to the length of the rollers. In the same width, the rolling surface elements were arranged on the clamping cone 5.
By the arrangement of grooves between surfaces of
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bearing adjacent to the tightening cone 5, these rolling surfaces appear to be raised towards the outside. The guidance of the rollers 3 is done here by means of a cage 4 in the form of a blade (figs. 7 and 8), the guide flanges of which are designated by 15 and the cross members by 14. The lateral guide flanges 15 are wider than the diameter of the rollers so that they engage both over the segments 6 and over the raised elements of the rolling tracks of the clamping cone 5 (fig. 6). Thanks to this blade-shaped cage, not only the rollers are guided but also the rolling tracks of the parts 6 and the raised rolling surfaces of the clamping cone 5 are fixed with respect to each other.
In all the exemplary embodiments, this is what is called an internal tension. Of course, the invention can be employed with suitable changes for externally tensioned clamp joints.
In the embodiments according to FIGS. 3-6, the number of elements 3 as well as their respective distance can be chosen at will according to needs.
If instead of cylindrical rollers one uses rolling bodies of another shape, the rolling surfaces of the segments 6 and of the solid cane 5 must be shaped accordingly. In all the embodiments described, the opening angles of the cone and of the conjugate rod can be different. In this case the rollers placed axially close to each other in each row will be staggered correspondingly in diameter.
In special cases, the opening angle of one of the two cones can also become equal to zero, that is to say that the cone turns into a cylinder.
If in the embodiments according to Figures 3, 4, 5 or 6, one of the cones is divided into individual pieces 6, the same results are obtained.