Einrichtung zur lösbaren Befestigung von Naben auf Wellen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zur lösbaren Befestigung von Naben auf Wellen,
insbesondere von Naben ela= stischer Wellenkupplungen. Elastische Wellenkupplungen
sollen vor allem bei Lastkraft= wagen ruhig arbeiten, da hier häufig eine Kraftübertragung
vom Fahrzeugmotor zu einem Luftkompressor und/oder einer Vakuumpumpe verlangt wird.
Es kommt nun oft vor, daß die zu kuppelnden Wellen nicht genau zueinander ausgerichtet,
son= dern geringfügig versetzt zueinander sind. Aber auch in die= sein Fall muß
die Kraft zwischen den beiden Wellen ruhig und mit gutem Wirkungsgrad übertragen
werden können. Zu diesem Zweck hat man elastische Kupplungen entwickelt (US-Patentschrift
2 859 5g9), die zwei mit je einer Welle verbundene Naben sowie eine sich
zwischen letzteren er= streckende, flexible Kupplungshülse aufweisen, die.über eine
Innenverzahnung mit auf den Kupplungsnaben vorgesehenen Außenverzahnungen in Eingriff
gebracht werden kann. Zur Befestigung der Naben auf den zugehörigen Wellen sind
Scheibenfedern sowie mehrere radial in einem Ringflansch jeder Kupplungsnabe angeordnete
Schrauben vorgesehen. Die Ringflansche sind dabei jeweils auf den den Wellenenden
abgewandten Seiten der Kupplungsnaben angeordnet.
Obgleich solche
elastischen Kupplungen im allgemeinen zu= friedenstellend arbeiten, kommt es mitunter
dennoch zu Ausfällen. Das ist auf hohe Wechselkräfte in der Kupplung und/oder auf
größere Wellenabweichungen zurückzuführen. Auch kann es zur Funktionsuntüchtigkeit
der Kupplung kommen, wenn sich die Halteschrauben in den Naben lösen. Weiterhin
besteht die Gefahr, daß die durch die ungenaue Ausrichtung der Wellen bedingten
Kräfte sowie die Wechselkräfte sich zu sehr hohen Kraftkomponenten vereinigen, die
auf die Kupplung ungünstig einwirken. Schließlich besteht ein wei= terer.Nachteil
darin, daß die durch die ungenaue Wellenaus= richtung erzeugten Kräfte in axialem
Abstand von den Halte= schrauben auf die PIaben einwirken, so daß infolge des gegen=
über dem Wellenmaterial im.allgemeinen weicheren Nabenwerk= stoffs die Wellenenden
in den Nabenbohrungen zu "fressen" beginnen. Dabei können nach gewisser zeit die
Halteschrauben in die Wellen eindringen. Der vorbeschriebene Verschleiß geht mit
zunehmendem Spiel zwischen den Wellen und den Naben schneller vor sich. Auch können
hierdurch die Schrauben verlorengehen, so daß die Naben nur noch über die Scheiben=
federn mit den Wellen verbunden sind. Infolge der vergleichs= weise hohen Kräfte
in der Kupplung können die Paßfedern aber beschädigt oder sogar ganz abgeschwert
werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur lösbaren Befestigung
von insbesondere :laben elastischer Wellenkupp= lungen dienende Einrichtung zu schaffen,
die die Nachteile der bekannten Befestigungsmittel nicht mehr aufweist, viel= mehr
auf einfache und billige Weise einen durch die Befe= stigung des Kupplungsnabe auf
einer Welle bedingten Ausfall der Kupplung mit Sicherheit vermeidet. Das wird erfindungs=
gemäß durch eine die Welle umgreifende und auf dieser fest= klemmbare Schelle erreicht,
deren seitlich vorstehenden Schenke. an auf diametral gegenüberliegenden Seiten
der die Welle aufnehmenden Nabenbohrung gelegenen Anschlag= flächen verspannbar
sind. Eine derart beschaffene- Pefe=
stigungseinrichtung ist von
einfacher Form, wirtschaftlich herstellbar und ohne Spezialwerkzeuge leicht zu montieren.
Auch ist eine damit ausgerüstete Kupplung dynamisch ausge= glichen. Schließlich
ermöglicht eine derart beschaffene "Kupplung auch eine Kraftübertragung mit gutem
Wirkungsgrad. Vorteilhaft verlaufen die seitlich zu der Nabenbohrung angeordneten
Anschlagflächen parallel zueinander. Letztere sind dabei von den Seitenweänden einer
in der Nabe angeord= rieten, etwa entsprechend der Gestalt der Schelle ausgebildeten
Ausnehmung gebildet. Durch die innerhalb der Nabe unterge= brachte Schelle wird
sichergestellt, daß keine gefährlichen Bauteile über den Nabenkörper vorstehen..
Zweckmäßig sind die Seitenwand-Anschlagflächen von je einer Bohrung senkrecht durchsetzt,
die zur Aufnahme von die Schelle zusammenziehenden Schraubbolzen dienen. Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben;
es zeigen: Fig. 1 eine elastische Wellenkupplung mit der erfindungs= gemäß ausgebildeten
Befestigungseinrichtung in der Seitenansicht, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung
der elastischen Wellenkupplung mit in Längsrichtung auseinander= gezogenen-Bauteilen,
Fig. 3 die eine Hälfte der zur Befestigungseinrichtung gehörenden Schelle in der
Vorderansicht, Fig. 4 die zu Fig. 3 gehörende Unteransicht, Fig. 5 eine Ansicht
einer Kupplungsnabe mit montierter Befestigungseinrichtung,
Fig.
6 die zugehörige Seitenansicht, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der
Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7 sowie in strichpunktierten
Linien einen Endteil der zu kuppelnden Welle. Die in Fig. 1 dargestellte elastische
Wellenkupplung 10 dient dazu, die Motorantriebswelle 11 mit der getriebenen Welle
12 kraftschlüssig zu verbinden, die beispielsweise die Antriebswelle eines Luftkompressors
oder einer Vakuum= pumpe darstellen kann. Die getriebene Welle 12 ist in be= kannter
Weise mit einem konischen Teil 13 und einem vorderen Gewindeteil 14 versehen. Der
zylindrische Endteil 15 der Motorantriebswelle,11 besitzt einen Konusteil 16. Zu
der elastischen Kupplung 10 gehören die beiden Naben 17 und 18 sowie die dazwischen
angeordnete Hülse 19, die - wie am besten Fig. 2 zeigt - mit einer Innenverzahnung
20 ver= sehen ist, die vorzugsweise aus natürlichem oder synthetischem Gummi besteht.
Die Innenverzahnung 20 der aus einem elasti= schen"Material bestehenden Hülse 19
kann mit der Außenverzah= nung 22 oder 23 der Naben 17 und 18 in Eingriff gebracht
werden. Die vorzugsweise aus festem Material, wie beispiels= weise Stahl bestehenden
Naben 17 und 18 weisen je einep Ringflansch 25 auf, dessen Durchmesser größer als
der der Außenverzahnung ist. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, bilden die Innenseiten der
Ringflansche 25 im montierten Zustand der Kupplung eine Anschlagfläche für die Hülse
19. Um das Kuppeln der Hülse 19 mit den Naben 17 und 18 zu erleichtern, sind die
Verzahnungen an ihrem vorderen Ende abgeschrägt. Wie Fig. 1 zeigt, besitzt die Nabe
18 eine dem konischen Teil 13 der'Welle 12 entsprechende Kegelbohrung 26, deren
größeres
Ende auf der Außenseite 27 und deren inneres Ende auf der Innenseite 29 der Nabe
28 ausläuft. An dem kleineren Bohrungsende ist eine Ringausnehmung 28 vorge= sehen,
die als Anlagefläche für eine auf den Gewindeteil 14 der Welle 12 aufzuschraubende
Mutter 31 dient. Durch Anziehen dieser Mutter 31 wird die Nabe 18 auf dem kege=
ligen Teil 13 der Welle 12 befestigt. Zur Kraftübertragung zwischen der Welle 12
und der Nabe 18 ist noch eine Pass= feder vorgesehen, die in die Federnut 30 der
Nabe 18 hin= einragt. Wie insbesondere aus den Figuren 7 und 8 hervorgeht, besitzt
die andere Nabe 17 in der Außenfläche 33 des Flansches 25 eine Ausnehmung 32. Diese
Ausnehmung steht mit der .zentra= len Nabenbohrung 34 in Verbindung, die einen etwas
größeren Durchmesser als der Endteil 15 der zu kuppelnden Welle 11 besitzt, so daß
zwischen ,beiden Gleitsitz vorhanden ist.Device for the detachable fastening of hubs on shafts The invention relates to a device for the detachable fastening of hubs on shafts, in particular hubs of elastic shaft couplings. Flexible shaft couplings should work smoothly, especially with heavy goods vehicles, since power transmission from the vehicle engine to an air compressor and / or a vacuum pump is often required here. It often happens that the shafts to be coupled are not precisely aligned with one another, but are slightly offset from one another. But even in this case, the force between the two waves must be able to be transmitted smoothly and with good efficiency. To this end, flexible couplings have been developed (US Patent 2 859 5G9), the two connected each with a shaft hub and a between he latter = comprise stretching, flexible coupling sleeve, die.über an inner toothing with provided on the clutch hub external splines in Intervention can be brought about. To fasten the hubs on the associated shafts, disc springs and a plurality of screws arranged radially in an annular flange of each clutch hub are provided. The ring flanges are each arranged on the sides of the coupling hubs facing away from the shaft ends. Although such elastic couplings generally work satisfactorily, failures still occur. This is due to high alternating forces in the coupling and / or to larger shaft deviations. The coupling can also become inoperative if the retaining screws in the hubs loosen. There is also the risk that the forces caused by the imprecise alignment of the shafts and the alternating forces combine to form very high force components which have an unfavorable effect on the coupling. Finally, there is another disadvantage that the forces generated by the imprecise shaft alignment act on the hub at an axial distance from the retaining screws, so that the hub material is generally softer than the shaft material Start to "eat" the shaft ends in the hub bores. After a certain time, the retaining screws can penetrate the shafts. The above-described wear occurs faster with increasing play between the shafts and the hubs. This can also cause the screws to be lost, so that the hubs are only connected to the shafts via the washers = springs. As a result of the comparatively high forces in the coupling, the parallel keys can be damaged or even completely devalued. The invention is based on the object of creating a device which is used for the detachable fastening of, in particular, elastic shaft couplings, which no longer has the disadvantages of the known fastening means, much more simply and cheaply by fastening the coupling hub prevents coupling failure caused by a shaft. This is achieved according to the invention by a clamp that encompasses the shaft and can be clamped firmly on it, its laterally protruding tavern. on diametrically opposite sides of the hub bore receiving the shaft stop = surfaces can be braced. A Pefe = stigungseinrichtung procured in this way is simple in shape, can be produced economically and is easy to assemble without special tools. A clutch equipped with it is also dynamically balanced. Finally, a coupling of this type also enables power to be transmitted with good efficiency. The stop surfaces arranged laterally to the hub bore advantageously run parallel to one another. The clamp accommodated within the hub ensures that no dangerous components protrude beyond the hub body .. Appropriately, the side wall stop surfaces are each penetrated vertically by a bore which serves to accommodate screw bolts tightening the clamp. An embodiment of the invention is 1 shows an elastic shaft coupling with the fastening device designed according to the invention in a side view, 3 shows one half of the clamp belonging to the fastening device in the front view, FIG. 4 shows the bottom view belonging to FIG. 3, FIG. 5 shows a view of a coupling hub with the fastening device mounted, FIG. 6 the associated side view 7 shows a section along line VII-VII in FIG. 6, FIG. 8 shows a section along line VIII-VIII in FIG. 7 and, in dash-dotted lines, an end part of the shaft to be coupled. The elastic shaft coupling 10 shown in Fig. 1 serves to connect the motor drive shaft 11 to the driven shaft 12 in a non-positive manner, which, for example, can represent the drive shaft of an air compressor or a vacuum pump. The driven shaft 12 is provided in a known manner with a conical part 13 and a front threaded part 14. The cylindrical end part 15 of the motor drive shaft 11 has a conical part 16. The elastic coupling 10 includes the two hubs 17 and 18 as well as the sleeve 19 arranged between them, which - as best shown in FIG , which is preferably made of natural or synthetic rubber. The internal toothing 20 of the sleeve 19 made of an elastic material can be brought into engagement with the external toothing 22 or 23 of the hubs 17 and 18. The hubs 17 and 18, which are preferably made of solid material such as steel, have Each has one ring flange 25, the diameter of which is greater than that of the external toothing. As can be seen from FIG The teeth are beveled at their front end to facilitate this. As shown in FIG The inner side 29 of the hub 28 runs out. At the smaller end of the bore, an annular recess 28 is provided, which acts as a contact surface for a screw to be screwed onto the threaded part 14 of the shaft 12 Mother 31 is used. By tightening this nut 31, the hub 18 is attached to the conical part 13 of the shaft 12. For the transmission of force between the shaft 12 and the hub 18, a feather key is also provided, which protrudes into the keyway 30 of the hub 18. As can be seen in particular from FIGS. 7 and 8, the other hub 17 has a recess 32 in the outer surface 33 of the flange 25. This recess is connected to the central hub bore 34, which has a slightly larger diameter than the end part 15 of the has to be coupled shaft 11, so that there is a sliding fit between the two.
An die zylindrische Bohrung 34 schließt sich ein konischer Bohrungsteil
37 an, der sich wiederum in einer zylindrischen, jedoch im Durchmesser kleineren
Bohrung 35 fortsetzt. Letz= tere verläuft bis an die Innenfläche 36 der Nabe 17.
Die Mantelfläche 38 des konischen Bohrungsteiles 37 dient als Anschlag für den entsprechenden
konischen Teil 16 der Welle 11, so daß letztere und die Nabe 17 stets die gleiche
relative Lage zueinander einnehmen. Schließlich besitzt die Nabe 17 noch eine Federnut
39, die sich von der Außen= fläche 36 bis zum Boden 40 der Ausnehmung 32 erstreckt.
Aus den Figuren 5 und 7 geht hervor, daß die Ausnehmung 32 derart gestaltet ist,
daß ihre Seitenflächen zwei parallel zueinander verlaufende Anschlagflächen 41 und
42 bilden, die, auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Hakenachse liegen. In
Höhe dieser Anschlagflächen 41 und 42 sind am Außenumfang des Ringflansches 25 der
Nabe 17 Ausnehmungen 43 und 44 angeordnet, und zwar um 1800 >versetzt zueinander.
Die Aus=
nehmungen 43 und 44 besitzen je eine parallel zu
den An= Schlagflächen 41 und 42 verlaufende Anlagefläche 45 und 46. Zwischen den
Anlageflächen 45 und 46 und den Anschlagflächen 41 und 42 erstrecken sich Bohrungen
47 und 49, die auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der Ausnehmung 32 Bohrunks=
verlängerungen 48 und 50 aufweisen. In Höhe der Bohrungs= verlängerungen 48 und
50 sind am Boden 40 der Ausnehmung 32 flache Erhöhungen 51 und 52 angeordnet. Zur
lösbaren Befestigung der Nabe 17 auf der Antriebswelle 11 dient eine Schelle 53,
welche in bekannter Weise einen kreisförmigen Mittelteil 54 sowie seitlich vorstehende
Schenkel 55, 56 aufweist. Im montierten Zustand der Be= festigungseinrichtung
liegen die flachen Innenflächen 57 des einen Schenkelpaares 55 ganz aufeinander,
während die gegenüberliegenden Schenkel 56 nur auf einem äußeren Rand= teil 58 aufeinanderliegen,
zwischen den verbleibenden Flächen 59 jedoch ein Zwischenraum vorhanden bleibt.
Die Fläche 60 des Randteiles 58 liegt in der gleichen Ebene wie die Innenflächen
57 der Schenkel 55. Jeder Schellen= teil ist an seinen Schenkeln 55 und 56 mit Durchstecköffnungen
61 und 62 versehen, die derart angeordnet sind, daß sie im montierten Zustand der
Befestigungseinrichtung innerhalb der Ausnehmung 32 der Nabe 17 mit den Bohrungen
47, 48 und 49 und 50 fluchten. An dem inneren, der Klemmfläche 64 der Schelle 53
zugewandten Ende sind in dem Schenkelpaar 56 Ausnehmungen 63 vorgesehen, die zur
Aufnahme einer Scheiben= feder 65 dienen. Zur Montage der Nabe 17 auf der Welle
11 wird erstere soweit auf die Welle geschoben, bis das konische Wellenende 16 an
der Mantelfläche 38 des konischen Bohrungsteiles 37 anliegt. Danach werden die beiden
Schellenteile 53 in die Ausnehmung 32 eingesetzt, und zwar derart, daß die Außenseite
66 des einen Schenkels 56 an der Anschlagfläche 41 und die Außen=
seite
67 des gegenüberliegenden Schenkels 55 an der An= schlagfläche 42 anliegt. In diesem
Montagezustand umgreift die Klemmfläche 64 der Schelle 53 den Endteil 15 der Welle
11 lose, so daß die Scheibenfeder 65 in die Ausnehmungen 63 eingesetzt werden kann.
Danach werden über die Ausnehmungen 43 und 44 im Ringflansch 25 die Schraubbolzen
69 in die Bohrungen 47 und 49 sowie die Durchstecköffnungen 61, 62 in den Schenkeln
hindurchgesteckt ünd auf jeden Schraub= bolzen eine Mutter 70 aufgesetzt-. Die Muttern
70 sind als Vierkantmuttern ausgebildet und in ihrer Größe derart be= messen, daß
beim Anliegen einer ihrer flachen Seiten auf den yi C: uräen 51 und 52 die Mutter
70 mit den Schraubbolzen 69 in einer geraden Linie liegt. Beim Einschrauben der
Schraub= bolzen 69 werden die Muttern 70 am Mitdrehen gehindert. Durch das Einschrauben
der Schraubbolzen 69 in die Muttern 70 gelangen die Schäfte 68 der Schraubenbolzen
in die Bohrungs= verlängerungen 48 und 50, so wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Dabei
stützen sich die Schraubenköpfe 72 unter Zwischen= schaltung eines Federringes 71
an den Anlageflächen 45 und 46 der Ausnehmungen 43 und 44 ab. Beim festen Anziehen
der Muttern 70 wird die Schelle 53 zusammengezogen und die Außenfläche 66 der Schenkel
56 an der Anschlagfläche 41 und die Außenfläche 67 der Schenkel 55 an der Anschlagfläche
42 fest angezogen. Durch die besondere Ausbildung des Schenkelpaares 56 wird die
Schelle 53 derart zusammenge= zogen, daß ihre Klemmfläche 64 die zu kuppelnde Antriebs=
welle 11 fest umgreift. Zugleich wird auch der zum Teil in die Ausnehmungen 63 hineinragende
Teil der Passfeder 65 einwandfrei umgriffen. Durch die vorbeschriebene Ausbildung
der Befestigungsein= richtung werden gegenüber den bekannten Befestigungsmitteln
erhebliche Vorteile erzielt. So wird durch das Einschieben des konischen Endteils
16 der Motorantriebswelle 11 in den entspIbehenden konischen Bohrungsteil 37 der
?labe 17 deren
Schlagen auf der Welle 11 mit Sicherheit vermieden.
Wei= terhin wird das zu übertragende Drehmoment zwischen der Welle 11 und der Nabe
17 nicht nur unmittelbar durch die Paßfeder 65 übertragen, sondern auch indirekt,
nämlich über die Schelle 53 und die Anschlagflächen 41 und 42. Schließlich wird
das Drehmoment auch noch direkt über die Klemmfläche 64 der Schelle 53 übertragen,
ohne daß dieser Teil der Kraft über die Paßfeder 65 geht. Wesent= lieh ist auch,
daß das Drehmoment nicht durch die Schraub= bolzen 69 übertragen wird, wodurch eine
schlechtere Klemm= wirkung möglich sein könnte.The cylindrical bore 34 is followed by a conical bore part 37, which in turn continues in a cylindrical bore 35, but with a smaller diameter. Letz = tere extends to the inner surface 36 of the hub 17. The lateral surface 38 of the conical bore part 37 serves as a stop for the corresponding conical part 16 of the shaft 11, so that the latter and the hub 17 always occupy the same relative position to each other. Finally, the hub 17 also has a tongue groove 39 which extends from the outer surface 36 to the bottom 40 of the recess 32. It can be seen from FIGS. 5 and 7 that the recess 32 is designed in such a way that its side surfaces form two mutually parallel stop surfaces 41 and 42 which lie on diametrically opposite sides of the hook axis. At the level of these stop surfaces 41 and 42, recesses 43 and 44 are arranged on the outer circumference of the annular flange 25 of the hub 17, specifically offset from one another by 1800>. The Off = recesses 43 and 44 each have a parallel to An = impact surfaces 41 and 42 extending abutment surface 45 and 46. Between the bearing surfaces 45 and 46 and the abutment surfaces 41 and 42 extending bores 47 and 49 on the opposite side the recess 32 Bohrunks = extensions 48 and 50 have. At the level of the bore extensions 48 and 50, flat elevations 51 and 52 are arranged on the bottom 40 of the recess 32. A clamp 53, which in a known manner has a circular central part 54 and laterally protruding legs 55, 56 , is used for releasable fastening of the hub 17 on the drive shaft 11. In the assembled state of the fastening device, the flat inner surfaces 57 of one pair of legs 55 lie completely on top of one another, while the opposing legs 56 only lie on one another on an outer edge part 58, but a gap remains between the remaining surfaces 59. The surface 60 of the edge part 58 lies in the same plane as the inner surfaces 57 of the legs 55. Each clamp = part is provided on its legs 55 and 56 with push-through openings 61 and 62, which are arranged such that they are inside the fastening device in the assembled state the recess 32 of the hub 17 with the bores 47, 48 and 49 and 50 are aligned. At the inner end facing the clamping surface 64 of the clamp 53, recesses 63 are provided in the pair of legs 56, which are used to receive a disk spring 65. To mount the hub 17 on the shaft 11, the former is pushed onto the shaft until the conical shaft end 16 rests on the lateral surface 38 of the conical bore part 37. The two clamp parts 53 are then inserted into the recess 32 in such a way that the outer side 66 of one leg 56 rests against the stop surface 41 and the outer side 67 of the opposite leg 55 rests against the stop surface 42. In this assembly state, the clamping surface 64 of the clamp 53 loosely encompasses the end part 15 of the shaft 11, so that the woodruff spring 65 can be inserted into the recesses 63. Then the screw bolts 69 are inserted through the recesses 43 and 44 in the annular flange 25 into the bores 47 and 49 and the through openings 61, 62 in the legs and a nut 70 is placed on each screw bolt. The nuts 70 are designed as square nuts and be sized in such a way that when one of their flat sides rests on the yi C: urea 51 and 52, the nut 70 with the screw bolt 69 lies in a straight line. When the screw bolts 69 are screwed in, the nuts 70 are prevented from turning. By screwing the screw bolts 69 into the nuts 70, the shafts 68 of the screw bolts get into the bore extensions 48 and 50, as shown in FIG. 5. The screw heads 72 are supported on the contact surfaces 45 and 46 of the recesses 43 and 44 with the interposition of a spring ring 71. When the nuts 70 are tightened firmly, the clamp 53 is pulled together and the outer surface 66 of the legs 56 is tightened on the stop surface 41 and the outer surface 67 of the legs 55 on the stop surface 42. Due to the special design of the pair of legs 56, the clamp 53 is pulled together in such a way that its clamping surface 64 firmly engages around the drive shaft 11 to be coupled. At the same time, the part of the feather key 65 which partially protrudes into the recesses 63 is also perfectly embraced. Due to the above-described design of the fastening means, considerable advantages are achieved over the known fastening means. Thus, by pushing the conical end part 16 of the motor drive shaft 11 into the corresponding conical bore part 37 of the hub 17, its hitting on the shaft 11 is definitely avoided. Wei = terhin the torque to be transmitted between the shaft 11 and the hub 17 is not only transmitted directly through the feather key 65, but also indirectly, namely via the clamp 53 and the stop surfaces 41 and 42. Finally, the torque is also transmitted directly via the Transfer the clamping surface 64 of the clamp 53 without this part of the force going over the feather key 65. It is also essential that the torque is not transmitted through the screw bolts 69, which could result in a poorer clamping effect.