Einrichtung zur Befestigung eines Maschinenteils auf einem Träger Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Befestigung eines Maschinenteils auf einem Trä ger z. B. für das feste Aufsetzen von Riemenscheiben, Zahnrädern, Hebeln oder ähnlichen Maschinenele menten auf eine rotierende oder ruhende Welle, einen Zapfen oder dgl., und zwar auf eine solche Einrichtung, die eine hülsenförmige, durch einen Längsspalt aufgeschnittene Büchse besitzt.
Für die Befestigung einer Nabe auf einer Welle ist es bekannt, geschlitzte Büchsen mit einer zylin drischen Innenfläche zu verwenden, welche genau auf die Welle passt, und die eine konische Aussen fläche aufweisen, welche in eine entsprechend koni sche Bohrung der Nabe oder noch häufiger eines geschlitzten äusseren Ringes passen, der in die Boh rung der Nabe eingesetzt wird. Durch eine axiale Ver stellung einer solchen gespaltenen Büchse gegenüber der Nabe oder gegenüber dem äusseren Ring wird diese Büchse fest gegen die Welle und unmittelbar oder unter Vermittlung des Aussenringes auch gegen die Wand der Nabenbohrung gepresst.
Für die Verwendung derartiger geschlitzter Büchsen ist es notwendig, dass die Konizität der geschlitzten Büchse genau der Konizität des äusse- ren Ringes oder der Nabebohrung entspricht. Wenn eine einteilige geschlitzte Büchse verwendet wird, muss die Nabenbohrung fein bearbeitet werden, um genau auf den Konus der geschlitzten Büchse zu passen und diese feine Bearbeitung erfordert relativ hohe Kosten.
Wenn man geschlitzte Büchsen ver wendet, welche mit einem äusseren Ring kombiniert sind, ist eine besondere Bearbeitung der Naben bohrung nicht erforderlich, aber es müssen wieder die beiden Teile der geschlitzten Büchse äusserst genau aufeinander passen, so dass wieder die Her stellung solcher geschlitzter Büchsen mit Rücksicht auf die erforderliche Genauigkeit der konischen Flächen sehr teuer kommt. Ausserdem erfordert die nötige axiale Verstellung der bisher bekannten geschlitzten Büchsen verhältnismässig grosse Kraft, wenn man die Nabe auf die Welle aufsetzt oder da von abnimmt. Was die erforderliche axiale Ver stellung anlangt, ist es auch oft schwierig, tatsäch lich eine genau axiale Verschiebung der Büchse im Verhältnis zur Nabe zu erreichen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Ein richtung für den eingangs genannten Zweck, die mindestens so wirksam ist wie die bisher bekannten geschlitzten Büchsen, wobei aber konische Ober flächen nicht erforderlich sind, weshalb die Herstel lung billiger kommt, als bei den bisher bekannten geschlitzten Büchsen.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer sol chen Einrichtung, welche mit verhältnismässig ge ringer Kraft aufgesetzt und wieder abgenommen werden kann und bei der auch die Anbringung und Festklemmung z.B. auf der Welle und in bzw. an der Nabe in genau axialer Stellung gewährleistet ist.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Büchse einen ringförmigen Innenteil von einer Dicke aufweist, die kleiner ist als der Abstand zwischen der Innenfläche und der Aussenfläche der Büchse, dass ferner der ringförmige Innenteil zu beiden Seiten des Schlitzes mit je einem radial aus ragenden Fortsatz versehen ist und die Büchse aus sen wenigstens eine gekrümmte Schale besitzt, die eine Aussenfläche, welche einen Teil der Aussen fläche der Büchse bildet, und eine Innenfläche auf weist, die im Abstand von der Aussenfläche des Innenteiles liegt,
welche Schale an ihrem einen Ende genau passend an einen der beiden Fortsätze anschliesst oder mit ihm fest verbunden ist, während zwischen ihrem anderen Ende und einem benach barten Büchsenteil ein Spalt gebildet ist, in welchem eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Spalt erweitert und damit die Schale gegen den zugehörigen Fortsatz gepresst bzw. dieser durch die Schale gedrückt werden kann.
Durch dieses Erweitern des Spaltes werden die Begrenzungsflächen des Schlitzes gegeneinander ge drückt. Dadurch wird der Innenteil der Büchse verengt und legt sich fest und klemmend z.B. an die Welle an. Gleichzeitig wird die gekrümmte Schale nach aussen gedrückt, wodurch sie sich fest und klemmend z.B. in der Bohrung einer Nabe einlegt, so dass diese an der Welle festsitzt. Das gleichzeitige Aufweiten der Schale und das Zusammendrücken des Innenteiles kompensiert sich gegenseitig, so dass die Nabe, wenn sie auf der Welle festsitzt mit letz terer genau koaxial ist.
Darüber hinaus kann die Büchse, da eine axiale Verstellung derselben während der Klemmbetätigung nicht erforderlich ist, in der gewünschten, im Verhältnis zur Nabe genau axialen Lage aufgesetzt werden.
In vielen Fällen ist es zweckmässig, wenn die Einrichtung mit zwei Schalen versehen ist, die beide genau passend gegen den zugehörigen der beiden Fortsätze anliegt, wobei zwischen ihren freien En den ein Spalt besteht, in welchem die Erweiterungs vorrichtung angebracht ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine symmetrische Anordnung der Teile der Einrichtung zu erhalten und ferner zu erreichen, dass letztere annähernd ausbalanciert ist.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Schalen oder jede Schale aus einem Stück mit dem benachbarten Fortsatz bestehen bzw. besteht, wodurch man eine Anordnung erhält, welche, abgesehen von der Ein richtung zur Erweiterung des Spaltes, aus einem einzigen Stück besteht und die daher leicht zu ver wenden ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der beiliegenden Zeich nungen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen achsensenkrechten Querschnitt durch eine erste Ausführungsform, Fig. 2 einen achsparallel geführten Schnitt durch die gleiche Einrichtung, und Fig. 3 eine Draufsicht hiervon.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Querschnitte entsprechend jenen nach Fig. 1 von zwei weiteren Ausführungs formen, die Fig. 6 einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform, die Fig. 7 einen axialen Schnitt durch die Ein richtung nach Fig. 6, die Fig. 8 eine Stirnansicht einer fünften Aus führungsform, die Fig. 9 einen axialen Schnitt durch diese, und die Fig. 10 eine Draufsicht auf diese Ausfüh rungsform.
Die Fig. 11 ist eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform, die Fig. 12 eine Stirnansicht einer weiteren Aus führungsform, die innerhalb einer Keilriemenscheibe angebracht ist und die Fig. 13 ein Schnitt nach Linie XIII-XIII der Fig. 12.
In den Fig. 1 bis 10 ist mit 10 die Nabe eines Maschinenelementes bezeichnet, das auf der Welle 12 befestigt werden soll. Die Bohrung der Nabe hat einen Durchmesser, welcher grösser ist als die Welle, so dass die Befestigungseinrichtung dazwischen an gebracht werden kann.
Die Befestigungseinrichtung nach den Fig. 1 bis 3 enthält einen ringförmigen Innenteil 14 mit einer zylindrischen Innenfläche 16, deren Durchmes ser jenem der Welle 12 entspricht, so dass dieser Innenteil sich an die Rundung der Welle 12 an schmiegt. Die Aussenfläche 18 des Innenteiles 14 ist bei dieser Ausführungsform ebenfalls zylindrisch und hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Bohrung der Nabe 10.
Der Innenteil 14 ist mittels eines axialen Schlit zes 20 aufgeschnitten und besitzt beiderseits des Schlitzes 20 radial auswärts ragende Fortsätze 22. Zu beiden Seiten des Innenteiles 14 befindet sich eine Schale 24 von der Form eines Ringsegmentes und mit einer Aussenfläche 26, deren Durchmesser zum Durchmesser der Nabenbohrung passt und leicht in diese einsetzbar ist. Die Innenfläche 28 der Schale 24 ist von der Aussenfläche 18 des Innentei les 14 durch den Spalt 30 getrennt. Das eine Ende 32 jeder Schale 14 legt sich dicht an den benachbarten Fortsatz 22 an.
Die beiden entgegengesetzten freien Endflächen 37 der Schalen 24 laufen keilförmig zueinander, wie Fig. 3 zeigt, und lassen zwischen sich einen breiten Spalt 36 frei. In diesen Spalt 36 ist ein Erweiterungsglied 38 angeordnet, das selbst keilförmig ist und dessen Keilflächen an den End- flächen 34 der Schalen anliegen. Der Keil 38 hat ein zylindrische Innenfläche 40, deren Durchmesser dem Durchmesser der Aussenfläche 18 des Innen teils 14 entspricht, so dass der Keil durch diese Aus senfläche geführt ist. Der Keil ist ferner mit einer zylindrischen Aussenfläche 42 versehen, deren Durchmesser dem Durchmesser der Nabenbohrung entspricht.
Nachdem die Büchse, welche aus dem Innen teil 14 und den Schalen 24 besteht, auf die Welle 12 innerhalb der Bohrung der Nabe 10 aufgesteckt wurde, wird der Keil 38 in den Spalt 36 zwischen den Schalenendflächen 34 eingedrückt, wodurch die Schalen 24 in deren Umfangsrichtung gegen die Fortsätze 22 gepresst werden. Dadurch werden auch diese gegeneinander gepresst, so dass der Innen teil 14 sich klemmend um die Welle 12 legt. Gleich zeitig werden die Schalen 24 nach aussen gepresst und dadurch gegen die Innenwand der Nabenboh- rung gepresst, so dass die Nabe 10 schliesslich auf der Welle 12 festsitzt.
Der Hauptunterschied der Ausführungsform nach Fig. 4 gegenüber jener nach den Fig. 1 bis 3 besteht darin, dass jede der beiden Schalen 24 aus einem Stück mit dem benachbarten Fortsatz 22 besteht, so dass der Innenteil 14 der Büchse und die beiden Schalen 24 ein zusammenhängendes Stück bilden. Auf diese Art kann die Büchse z. B. als ein einziges Schmiede- oder Gusstück hergestellt wer den. Die Spalten 30 zwischen den Schalen 24 und dem Innenteil 14 können in diesen Fällen im Zusam menhang und gleichzeitig mit dem Schmiede- oder Giessvorgang hergestellt oder auch nachträglich eingesägt oder eingeschnitten werden.
Aus Fig. 4 ist ferner ersichtlich, dass die Aussen fläche 18 des Innenteiles 14 und die Innenflächen 28 der Schalen 24, welche beiden Flächen zwischen sich den Spalt 30 einschliessen, als koaxiale Zylin derflächen geformt sind, jedoch zur Innenfläche 16 des Innenteiles 14 exzentrisch liegen. Dadurch wird erreicht, dass die Dicke jeder Schale 24 vom freien Ende 34 bis zum zugeordneten Fortsatz 22 all mählich grösser wird.
Dies bewirkt, dass der dem freien Ende 34 näher liegende Teil jeder Schale 24 stärker federt als der dem Fortsatz 22 zugewandte Teil, so dass ersterer Teil deformiert und zum dich ten Anliegen an die Innenwand der Nabenbohrung gebracht werden kann, ohne dass Gefahr besteht, dass die Schale 24 an ihrer Verbindungsstelle mit dem Fortsatz 22 abbricht. Gleichzeitig wächst die Dicke jener Teile des Innenteiles 14, welche gegen über der Schale 24 liegen, in ihrer Dicke in entge gengesetzter Richtung an, wie die gegenüberliegende Schale. Auf diese Weise ergibt sich die bestgeeignete Verteilung der Kräfte innerhalb des Innenteiles 14, so dass jede Gefahr eines Bruches des Innenteiles beseitigt ist.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 sieht man auch, dass die äussere Fläche 18 des Innen teiles 14 dort, wo der Keil 38 anliegt, abgeplattet ist und auch dieser Keil eine entsprechende innere flache Führungsfläche besitzt, so dass der Keil wesentlich dicker gemacht werden kann und daher auch die grösstmögliche Festigkeit aufweist.
Die Befestigungseinrichtung nach Fig. 5 unter scheidet sich von jenen nach den Fig. 1 bis 3 und 4 dadurch, dass sie nur mit einer einzigen Schale 24 versehen ist, die aus einem Stück mit dem einen Fortsatz 22 besteht. Diese Schale 24 umhüllt in einem kleinen Abstand den grössten Teil des Innenteiles 14, so dass der Spalt 36, in welchem die Erweiterungsmittel z.B. der Keil 38 angebracht sind, hier zwischen dem freien Ende 34 dieser einzigen Schale 24 und der seitlichen Begrenzungsfläche 42 des zweiten Fortsatzes 22 liegt.
Diese Ausführungsform ist dann von besonderem Interesse, wenn grosse Kräfte zwischen der Welle 12 und der Nabe 10 zu übertragen sind, jedoch Keile und Keilnuten nicht angebracht werden können, wie dies am häufigsten bei Vorliegen kleiner Wel lendurchmesser und Nabenbohrungen der Fall ist. Durch die Verwendung einer einzigen Schale 24 erhält diese eine verhältnismässig grosse, über den Umfang gemessene Länge und besitzt daher auch eine relativ grosse Federung, so dass sie mit grosser Kraft gegen die Innenseite der Nabenbohiung über den grössten Teil ihrer Umfangslänge gepresst wer den kann und dadurch eine grösstmögliche Reibung erzeugt.
Andererseits ist die Anordnung gemäss Fig. 5 jedoch nicht ausbalanciert und erfordert zumindest in Verbindung mit schnellaufenden Wellen besondere Mittel zum Gewichtsausgleich.
Hierzu muss noch bemerkt werden, dass, obwohl in Fig. 5 die Schale 24 aus einem Stück mit dem zugehörigen Fortsatz 22 dargestellt ist, sie trotzdem als gesondertes Element ausgeführt werden kann, welches an dem zugehörigen Fortsatz dicht pas send an der Stelle anliegt, die mit der gestrichelten Linie 44 bezeichnet ist.
In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, die Reibungsverbindung zwischen der Nabe und der Welle einer der vorstehend beschriebenen Befes tigungseinrichtungen mit einer Verbindung durch Nut und Feder zu kombinieren.
Beispiele einer solchen Kombination sind in den Fig. 6 bis 10 dargestellt.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Befestigungseinrich tung, die grundsätzlich der anhand der Fig. 4 be schriebenen Einrichtung entspricht. Es ist indessen hier der Schlitz 20 in seinem inneren Teil mit einer Ausweitung versehen, die eine Keilnut 50 bildet und zur Aufnahme eines Wellenkeiles 52 auf der Welle 12 dient. Darüber hinaus ist der Keil 38 mit einem nach aussen ragenden Fortsatz 54 versehen, der wie ein Wellenkeil in die Nut 56 der Nabe 10 eingreift.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, sind die Seitenflächen 58 der Keilnut 50 gegeneinander schwach so geneigt, dass sich die Nut 50 gegen die Welle 12 hin verbrei tert, damit auch bei eingesetztem Keil 52 kein Hin dernis dagegen besteht, dass sich der Innenteil 14 mit der Welle 12 verklemmt.
Die Fig. 6 und 7 zeigen auch geeignete Mittel, um den Keil 38 in den Spalt 36 zwischen den freien Enden 34 der Schalen 24 einzutreiben. Der Keil 38, der in Verbindung mit dem Fortsatz 54 sehr dick ist, ist mit einer mit Muttergewinde versehenen Boh rung 60 versehen. Wenn der Keil 38 in den Spalt 36 eingepresst werden soll, wird eine Platte 62 mit einem Loch 64, wie Fig. 7 zeigt, und in gestrichelten Linien auch aus Fig. 6 ersichtlich ist, auf die Stirn fläche der Nabe 10 so aufgelegt, dass das Loch 64 mit der Bohrung 60 koaxial ist.
Ein Schraubbol- zen 66 wird dann von der Aussenseite der Platte 62 durch das Loch 64 in das Muttergewinde der Boh rung 60 eingeschraubt, wodurch der Keil 38 nach links in Fig. 7 und so zwischen die Endflächen 34 der Schalen gedrückt wird. Wenn die Festklem- mung beendet ist, werden der Schraubbolzen 66 und die Platte 62 wieder entfernt.
Unter der Vorausset zung, dass der Winkel zwischen den geneigten End- flächen 34 der Schalen und den entsprechenden Seitenflächen des Keiles 38 mit Rücksicht auf den Reibungskoeffizienten zwischen dem Keil und den Schalen so gewählt ist, dass der Keil selbsthem mend wirkt (praktisch ist dies ein Winkel von weniger als 100), sind keine besonderen Mittel mehr nötig, um die Befestigungseinrichtung in der Klemmstellung zu halten, wenn der Keil 38 vorher in seine Stellung eingedrückt wurde.
In manchen Fällen kann es indessen zweckmäs- sig sein, die Befestigungseinrichtung mit Mitteln zur Verklemmung und Lösung des Keiles zu versehen, z. B. wenn eine solche Befestigungseinrichtung für Maschinenelemente verwendet werden soll, wel che des öfteren auf die Welle aufgesetzt und davon wieder gelöst werden müssen.
In solchen Fällen ist die in Fig. 8 bis 10 darge stellte Befestigungseinrichtung zweckentsprechend. Bei dieser Ausführungsform besteht der Spalt 36 aus zwei axial nebeneinander liegenden Teilen 36a und 36b. Der Teil 36a wird durch die sich einander nähernden Seitenflächen 34a (Fig. 10) begrenzt, die zwischen sich den Keil 38 aufnehmen, wogegen der andere Teil 36b durch parallele Seitenflächen 34b begrenzt ist. Der Innenteil 14 ist mit einem radial ausragenden Fortsatz 70 versehen, der sich inner halb des Teiles 36b des Spaltes befindet, und erstreckt sich so weit nach aussen, dass er in die Nabe wie ein Wellenkeil eingreift.
Der Keil 38 ist in gleicher Weise, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, mit einem nach aussen ragenden Fortsatz 54 verse hen, und besitzt eine mit Muttergewinde versehene Bohrung 60 (Fig. 9). Der Fortsatz 70 des Innentei les 14 ist mit einer Bohrung 72 versehen, die mit der Bohrung 60 koaxial ist. Ein Schraubbolzen 66 ist von der Stirnseite des Fortsatzes 70 durch das Loch 72 nach innen geführt und greift in die Mut tergewindebohrung 60 ein.
An der Innenseite des Fortsatzes 70 ist eine Unterlagsscheibe 76 auf dem Bolzen 66 aufgesteckt, die durch einen Splint 78 in ihrer Lage gehalten wird. Bei Drehung des Bol zens 66 in einer Richtung wird der Keil gegen den Fortsatz 70 gezogen, wodurch der Spalt 36 erweitert wird, während der Keil bei Drehung des Schraub bolzens 66 in der entgegengesetzten Richtung vom Fortsatz 70 weggedrückt wird, wodurch sich die Befestigungseinrichtung von der Nabe 10 ebenso wie von der Welle 12 ablöst.
Die vorstehend beschriebenen Befestigungsein richtungen sollen für die Verwendung in solchen Fällen dienen, wo man bisher die üblichen geschlitz ten Büchsen verwendet hat, dass heisst, in Fällen, wo der Unterschied zwischen dem Aussendurchmes ser der Welle und dem Innendurchmesser der Boh rung relativ klein ist. Die neuen Befestigungsmittel können indessen auch dann Verwendung finden, wenn dieser Durchmesserunterschied gross ist, z. B. für das Einsetzen zwischen dem Radkranz eines Rades und einer Welle.
Eine Ausführungsform der Erfindung, die für diesen Zweck dient, zeigt Fig. 11. Hier ist eine Be- festigungseinrichtung zwischen einem Radkranz 80 und der Welle 12 eingesetzt, die in allen wesentli chen Teilen der Ausführungsform nach Fig. 4 ent spricht. Sie unterscheidet sich jedoch davon da durch, dass die Räume 30 zwischen den Innenflä chen der Schalen 24 und der Aussenfläche des Innenteiles 14 verhältnismässig breit sind.
Um zu verhindern, dass dies eine zu starke Federung der Einrichtung bewirkt, ist der Innenteil 14 mit einem diametral gegenüber dem Schlitz 20 liegenden radia len Fortsatz 82 versehen, der eine Endfläche 84 besitzt, die als Gleitführung für den Keil 38 und zur Versteifung der ganzen Einrichtung dient.
Eine ähnliche Ausführung zeigen auch die Fig. 12 und 13. Hierbei sind indessen die beiden Schalen 24 zum Zwecke der Versteifung mit dem Innenteil 14 über je eine Speiche 86 verbunden, die mit der Schale 24 in einem grösseren Winkelabstand vom Schlitz 20 als ihrer Verbindung mit dem Innen teil 14 verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass der Innenteil 14 von den Schalen 24 nicht nur über die Fortsätze 22 beeinflusst ist, sondern auch durch die Speichen 86, wodurch die erforderliche Fest- klemmung des Innenteiles 14 am ganzen Umfang der Welle 12 gesichert ist.
Diese Wirkung tritt ein, ohne dass die Speichen verhindern, dass die Schalen 24 nach aussen gepresst werden, und zwar durch die schräge Anordnung der Speichen 86.
Wie aus Fig. 13 hervorgeht, ist die Breite der Schalen 24, gemessen in der axialen Richtung der Anordnung, verschieden von der Breite des Innen teiles 14 in der Achsrichtung. In Verbindung mit Einrichtungen, die grosse Aussendurchmesser besit zen, wie dies in der Ausführungsform nach den Fig. 11 bis 13 der Fall ist, wird es häufig zweckmäs- sig sein, die Schalen wie dargestellt, schmäler zu machen als den Innenteil, während es in jenen Fäl len, wo die Klemmvorrichtung mit den üblichen geschlitzten Büchsen vergleichbar ist, meistens am zweckmässigsten ist, wenn die Schalen und der Innenteil die gleiche Breite besitzen.
Bei den dargestellten Ausführungsformen wech selt die am Umfang gemessene Länge der Schalen, verglichen mit der gesamten Umfangslänge der Anordnung, in den verschiedenen Ausführungsbei spielen. In der Praxis soll die Umfangslänge der Schale gemäss Fig. 5 oder die gesamte Umfangs länge beider Schalen zusammen mindestens ein Viertel, vorzugsweise wenigstens die Hälfte, der gesamten Umfangslänge der Büchse einschliesslich des Innenteiles und der Schalen betragen. Bei verhältnismässig langen Büchsen kann der Spalt 36 zwei oder mehrere Anschnitte mit konver gierenden Seitenwänden aufweisen mit einem Keil in jedem dieser Anschnitte.
Es ist auch möglich jede Schale 24 mit einem oder mehreren in Um fangsrichtung verlaufenden Schlitzen zu versehen oder in zwei oder mehr nebeneinander parallel an gebrachte Schalenstreifen aufzuteilen.
Device for fastening a machine part on a carrier The invention relates to a device for fastening a machine part on a Trä ger z. B. for the fixed placement of pulleys, gears, levers or similar Maschinenele elements on a rotating or resting shaft, a pin or the like., On such a device that has a sleeve-shaped sleeve cut open through a longitudinal gap.
For the attachment of a hub on a shaft, it is known to use slotted bushes with a cylin drical inner surface, which fits exactly on the shaft, and which have a conical outer surface, which in a corresponding conical bore of the hub or more often one slotted outer ring that is inserted into the bore of the hub. By axially adjusting such a split bushing relative to the hub or relative to the outer ring, this bushing is pressed firmly against the shaft and, directly or through the intermediary of the outer ring, also against the wall of the hub bore.
For the use of such slotted sleeves it is necessary that the conicity of the slotted sleeve corresponds exactly to the conicity of the outer ring or the hub bore. When a one-piece slotted sleeve is used, the hub bore must be finely machined to precisely fit the taper of the slotted sleeve, and this fine machining requires a relatively high cost.
If you use slotted bushes, which are combined with an outer ring, special machining of the hub bore is not required, but again the two parts of the slotted sleeve must fit together extremely precisely, so that the manufacture of such slotted sleeves with again Consideration of the required accuracy of the conical surfaces is very expensive. In addition, the necessary axial adjustment of the previously known slotted bushes requires a relatively large amount of force when the hub is placed on the shaft or removed therefrom. As far as the required axial adjustment is concerned, it is also often difficult to actually achieve a precise axial displacement of the sleeve in relation to the hub.
The object of the invention is a device for the aforementioned purpose, which is at least as effective as the previously known slotted sleeves, but conical surfaces are not required, which is why the produc- tion is cheaper than the previously known slotted sleeves.
The invention aims to provide such a device which can be put on and taken off again with relatively little force and in which the attachment and clamping e.g. is guaranteed in an exactly axial position on the shaft and in or on the hub.
According to the invention, this is achieved in that the sleeve has an annular inner part of a thickness that is smaller than the distance between the inner surface and the outer surface of the sleeve, and that the annular inner part on both sides of the slot with one radially protruding Extension is provided and the sleeve has at least one curved shell from sen, which has an outer surface which forms part of the outer surface of the sleeve, and an inner surface which is at a distance from the outer surface of the inner part,
which shell at its one end fits exactly to one of the two extensions or is firmly connected to it, while a gap is formed between its other end and a neighboring bushing part in which a device is provided with which the gap expands and thus the shell can be pressed against the associated extension or this can be pressed through the shell.
By widening the gap, the boundary surfaces of the slot are pressed against each other. As a result, the inner part of the sleeve is narrowed and is fixed and clamped e.g. to the wave. At the same time, the curved shell is pressed outwards, whereby it is firmly and clamped e.g. inserted into the bore of a hub so that it is firmly attached to the shaft. The simultaneous expansion of the shell and the compression of the inner part compensate each other so that the hub, when it is stuck on the shaft, is exactly coaxial with the latter.
In addition, since an axial adjustment of the same during the clamping operation is not required, the bushing can be placed in the desired exactly axial position in relation to the hub.
In many cases, it is useful if the device is provided with two shells, both of which rests exactly against the associated of the two extensions, with a gap between their free end in which the expansion device is attached. In this way it is possible to obtain a symmetrical arrangement of the parts of the device and also to achieve that the latter is approximately balanced.
It is also advantageous if the shells or each shell consists of one piece with the adjacent extension, whereby an arrangement is obtained which, apart from the device for widening the gap, consists of a single piece and is therefore easy is to be used.
Several embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
In the drawing, FIG. 1 shows an axially perpendicular cross section through a first embodiment, FIG. 2 shows an axially parallel section through the same device, and FIG. 3 shows a top view thereof.
4 and 5 show cross sections corresponding to those of FIG. 1 of two further execution forms, FIG. 6 shows a cross section through a fourth embodiment, FIG. 7 shows an axial section through the device according to FIG. 6, FIG. 8 is an end view of a fifth embodiment, FIG. 9 is an axial section through this, and FIG. 10 is a plan view of this embodiment.
11 is an end view of another embodiment, FIG. 12 is an end view of a further embodiment which is mounted within a V-belt pulley and FIG. 13 is a section along line XIII-XIII of FIG. 12.
In FIGS. 1 to 10, 10 denotes the hub of a machine element which is to be fastened on the shaft 12. The bore of the hub has a diameter which is larger than the shaft, so that the fastening device can be brought in between.
The fastening device according to FIGS. 1 to 3 contains an annular inner part 14 with a cylindrical inner surface 16, the diameter of which corresponds to that of the shaft 12, so that this inner part hugs the curve of the shaft 12. In this embodiment, the outer surface 18 of the inner part 14 is also cylindrical and has a diameter which is smaller than the inner diameter of the bore of the hub 10.
The inner part 14 is cut open by means of an axial Schlit zes 20 and has on both sides of the slot 20 radially outward projections 22. On both sides of the inner part 14 there is a shell 24 in the form of a ring segment and with an outer surface 26, the diameter of which corresponds to the diameter of the The hub bore fits and can be easily inserted into it. The inner surface 28 of the shell 24 is separated from the outer surface 18 of the inner part 14 by the gap 30. One end 32 of each shell 14 lies tightly against the adjacent extension 22.
The two opposite free end faces 37 of the shells 24 run in a wedge shape towards one another, as shown in FIG. 3, and leave a wide gap 36 free between them. In this gap 36 there is arranged an expansion member 38 which is itself wedge-shaped and whose wedge surfaces lie against the end surfaces 34 of the shells. The wedge 38 has a cylindrical inner surface 40, the diameter of which corresponds to the diameter of the outer surface 18 of the inner part 14, so that the wedge is guided through this outer surface. The wedge is also provided with a cylindrical outer surface 42, the diameter of which corresponds to the diameter of the hub bore.
After the sleeve, which consists of the inner part 14 and the shells 24, has been attached to the shaft 12 within the bore of the hub 10, the wedge 38 is pressed into the gap 36 between the shell end surfaces 34, whereby the shells 24 in the circumferential direction are pressed against the extensions 22. As a result, these are also pressed against one another, so that the inner part 14 is clamped around the shaft 12. At the same time, the shells 24 are pressed outwards and thereby pressed against the inner wall of the hub bore so that the hub 10 is finally seated firmly on the shaft 12.
The main difference between the embodiment according to FIG. 4 and that according to FIGS. 1 to 3 is that each of the two shells 24 consists of one piece with the adjacent extension 22, so that the inner part 14 of the bushing and the two shells 24 are connected Piece. In this way, the can z. B. manufactured as a single forging or casting who the. The gaps 30 between the shells 24 and the inner part 14 can in these cases be made in connection with and at the same time as the forging or casting process, or they can also be sawn or cut in later.
From Fig. 4 it can also be seen that the outer surface 18 of the inner part 14 and the inner surfaces 28 of the shells 24, which two surfaces include the gap 30 between them, are shaped as coaxial Zylin derflächen, but are eccentric to the inner surface 16 of the inner part 14 . It is thereby achieved that the thickness of each shell 24 from the free end 34 to the associated extension 22 gradually increases.
This has the effect that the part of each shell 24 that is closer to the free end 34 is more resilient than the part facing the extension 22, so that the former part can be deformed and brought to bear against the inner wall of the hub bore without the risk of the shell 24 breaks off at its junction with the extension 22. At the same time, the thickness of those parts of the inner part 14 which lie opposite the shell 24 increases in thickness in the opposite direction to that of the opposite shell. This results in the most suitable distribution of the forces within the inner part 14, so that any risk of the inner part breaking is eliminated.
In the embodiment according to FIG. 4 one can also see that the outer surface 18 of the inner part 14 is flattened where the wedge 38 rests and this wedge also has a corresponding inner flat guide surface so that the wedge can be made much thicker and therefore also has the greatest possible strength.
The fastening device according to FIG. 5 differs from that according to FIGS. 1 to 3 and 4 in that it is provided with only a single shell 24, which consists of one piece with one extension 22. This shell 24 envelops the greater part of the inner part 14 at a small distance so that the gap 36 in which the expansion means e.g. the wedge 38 are attached, here between the free end 34 of this single shell 24 and the lateral boundary surface 42 of the second extension 22.
This embodiment is of particular interest when large forces are to be transmitted between the shaft 12 and the hub 10, but wedges and keyways cannot be attached, as is most often the case with small shaft diameters and hub bores. The use of a single shell 24 gives it a relatively large length measured over the circumference and therefore also has a relatively large springiness, so that it can be pressed with great force against the inside of the hub bore over most of its circumferential length and thereby generates the greatest possible friction.
On the other hand, the arrangement according to FIG. 5 is not balanced and, at least in connection with high-speed shafts, requires special means for weight compensation.
It should also be noted that, although the shell 24 is shown in one piece with the associated extension 22 in FIG. 5, it can nevertheless be designed as a separate element which rests tightly on the associated extension at the point that is denoted by the dashed line 44.
In some cases it can be useful to combine the frictional connection between the hub and the shaft of one of the fastening devices described above with a connection by means of a tongue and groove.
Examples of such a combination are shown in FIGS. 6-10.
FIGS. 6 and 7 show a fastening device, which basically corresponds to the device described with reference to FIG. 4. However, here the slot 20 is provided in its inner part with an expansion which forms a keyway 50 and serves to receive a shaft key 52 on the shaft 12. In addition, the wedge 38 is provided with an outwardly protruding extension 54 which engages in the groove 56 of the hub 10 like a shaft wedge.
As can be seen from Fig. 6, the side surfaces 58 of the keyway 50 are slightly inclined towards each other so that the groove 50 spreads towards the shaft 12, so that even with the wedge 52 inserted there is no obstacle to the inner part 14 being with it the shaft 12 jammed.
6 and 7 also show suitable means for driving the wedge 38 into the gap 36 between the free ends 34 of the shells 24. The wedge 38, which is very thick in connection with the extension 54, is provided with a bore 60 provided with a nut thread. If the wedge 38 is to be pressed into the gap 36, a plate 62 with a hole 64, as shown in FIG. 7, and can also be seen in dashed lines from FIG. 6, is placed on the end face of the hub 10 in such a way that the hole 64 is coaxial with the bore 60.
A screw bolt 66 is then screwed from the outside of the plate 62 through the hole 64 into the nut thread of the bore 60, whereby the wedge 38 is pressed to the left in FIG. 7 and thus between the end surfaces 34 of the shells. When the clamping has ended, the screw bolt 66 and the plate 62 are removed again.
Under the prerequisite that the angle between the inclined end surfaces 34 of the shells and the corresponding side surfaces of the wedge 38, taking into account the coefficient of friction between the wedge and the shells, is selected so that the wedge has a self-locking effect (in practice this is a Angles of less than 100), no special means are required to hold the fastening device in the clamping position if the wedge 38 was previously pressed into its position.
In some cases, however, it may be expedient to provide the fastening device with means for clamping and releasing the wedge, e.g. B. if such a fastening device is to be used for machine elements, wel che often placed on the shaft and must be released again.
In such cases, the fastening device presented in Fig. 8 to 10 Darge is appropriate. In this embodiment, the gap 36 consists of two axially adjacent parts 36a and 36b. The part 36a is delimited by the approaching side surfaces 34a (FIG. 10) which receive the wedge 38 between them, whereas the other part 36b is delimited by parallel side surfaces 34b. The inner part 14 is provided with a radially protruding extension 70, which is located inside half of the part 36b of the gap, and extends so far outward that it engages the hub like a shaft wedge.
The wedge 38 is in the same way, as shown in Fig. 6 and 7, hen with an outwardly protruding extension 54 verses, and has a threaded hole 60 (Fig. 9). The extension 70 of the Innentei les 14 is provided with a bore 72 which is coaxial with the bore 60. A screw bolt 66 is guided from the end face of the extension 70 through the hole 72 inward and engages in the Mut tergewindebohrung 60 a.
On the inside of the extension 70, a washer 76 is pushed onto the bolt 66 and is held in its position by a split pin 78. When the bolt 66 is rotated in one direction, the wedge is pulled against the extension 70, whereby the gap 36 is expanded, while the wedge is pushed away from the extension 70 when the screw bolt 66 is rotated in the opposite direction, whereby the fastening device is pushed away from the Hub 10 as well as detached from shaft 12.
The fastening devices described above are intended for use in those cases where the usual schllitz th bushings have been used, that is, in cases where the difference between the outer diameter of the shaft and the inner diameter of the drilling is relatively small. The new fasteners can, however, also be used when this difference in diameter is large, e.g. B. for insertion between the rim of a wheel and a shaft.
An embodiment of the invention which serves for this purpose is shown in FIG. 11. Here a fastening device is used between a wheel rim 80 and the shaft 12, which corresponds in all essential parts of the embodiment according to FIG. However, it differs therefrom in that the spaces 30 between the inner surfaces of the shells 24 and the outer surface of the inner part 14 are relatively wide.
In order to prevent this from causing excessive suspension of the device, the inner part 14 is provided with a radia len extension 82 located diametrically opposite the slot 20, which has an end surface 84 which acts as a slide guide for the wedge 38 and to stiffen the whole Facility serves.
A similar embodiment is also shown in FIGS. 12 and 13. Here, however, the two shells 24 are connected to the inner part 14 via a respective spoke 86 for the purpose of stiffening, which with the shell 24 at a greater angular distance from the slot 20 than their connection with the inner part 14 is connected. This ensures that the inner part 14 is influenced by the shells 24 not only via the extensions 22, but also through the spokes 86, whereby the required clamping of the inner part 14 is secured over the entire circumference of the shaft 12.
This effect occurs without the spokes preventing the shells 24 from being pressed outwards, specifically due to the inclined arrangement of the spokes 86.
As can be seen from Fig. 13, the width of the shells 24, measured in the axial direction of the assembly, is different from the width of the inner part 14 in the axial direction. In connection with devices which have large outside diameters, as is the case in the embodiment according to FIGS. 11 to 13, it will often be expedient to make the shells, as shown, narrower than the inner part, while in FIG len those cases where the clamping device is comparable with the usual slotted sleeves, is usually most useful when the shells and the inner part have the same width.
In the illustrated embodiments, the measured circumferential length of the shells changes compared to the total circumferential length of the arrangement, play in the various Ausführungsbei. In practice, the circumferential length of the shell according to FIG. 5 or the entire circumferential length of both shells together should amount to at least a quarter, preferably at least half, of the entire circumferential length of the sleeve including the inner part and the shells. In the case of relatively long sleeves, the gap 36 can have two or more gates with converging side walls with a wedge in each of these gates.
It is also possible to provide each shell 24 with one or more slits running in the circumferential direction or to divide it into two or more side by side parallel to attached shell strips.