DE1803193A1

DE1803193A1 - Eccentric cylinder sleeve

Info

Publication number: DE1803193A1
Application number: DE19681803193
Authority: DE
Inventors: Adam Francois Jean Daniel
Original assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Current assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Priority date: 1967-03-23
Filing date: 1968-10-15
Publication date: 1969-06-12
Also published as: DE1803193B2; FR93146E

Description

Exzentrische Zylinderhfilse. Eccentric cylinder sleeves.

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Festlegen eines Bauteils auf einer Welle, wobei das Bauteil eine zentrische La-Lagerfläche aufweist, in der die Welle liegt, und eine exzentrische Lagerfläche, in der eine exzentrische Hülse liegt, die ihrerseits eine zylindrische Bohrung als Durchlaß für die Welle besitzt; durch Verdrehen der Hülse wird dann das Festklemmen des Bauteils auf der Welle bewirkt.The invention relates to devices for fixing a component on a shaft, the component having a central La-bearing surface in which the shaft lies, and an eccentric bearing surface in which an eccentric sleeve lies, which in turn has a cylindrical bore as a passage for the shaft; by turning the sleeve, the component is then clamped onto the shaft.

Es hat sich jedoch bei Verwendung derartiger Hülsen gezeigt, daß sie eine Verdrehung des auf der Welle angebrachten Bauteils vor allem unter der Wirkung einer Radialkraft gestatten. Das liegt an dem im allgemeinen zu grossen Spiel zwischen Bauteil und TJ7relle, Insbesondere ist beispielsweise ein Kugellager zu erwähnen, bei dem die Belastung des in Drehung befindlichen Innenrings eine periodische Deformation der exzentrischen Teile der Hülse und die Tendenz, auf der Welle umzulaufen, hervorruft. Infolgedessen löst sich das Bauteil von der Welle.However, it has been shown when using such sleeves that they a twisting of the component attached to the shaft mainly under the effect allow a radial force. This is due to the generally too big game between Component and TJ7relle, in particular, a ball bearing should be mentioned, for example, in which the load on the rotating inner ring causes a periodic deformation the eccentric parts of the sleeve and the tendency to revolve on the shaft. As a result, the component becomes detached from the shaft.

Andererseits lassen sich derartige Hülsen nur mühsam mit einem Drehmoment herumschwenken, das zur wirksamen Festlegung des Bauteils ausreitht.On the other hand, such sleeves can only be painstakingly with a torque swivel around, which rides out to effectively fix the component.

Schließlich haben diese Hülsen die Eigenschaft, selbstsperrend in einer Drehrichtung zu sein, in der anderen Drehrichtung aber sich zu entsperren, auch wenn sie zum Festlegen von Kugellagerrinnenringen verwendet werden, also auf dem Gebiet ihrer häufigsten Verwendung.After all, these sleeves have the property of being self-locking to be in one direction of rotation, but to unlock in the other direction of rotation, even if they are used to set ball bearing raceway rings, so on the area of their most frequent use.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile mit einer Festklemmvorrichtung der angegebenen Art; die Konstruktion dieser Vorrichtung soll wirtschaftliche Fertigung ermöglichen, die Vorrichtung selbst ohne Schwierighiten verwendbar sein und vor allem ständig spernfirksam bleiben.The aim of the invention is to eliminate these disadvantages with a Clamping device of the specified type; the design of this device is intended allow economical production, the device itself without difficulty be usable and, above all, remain effective at all times.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festlegen eines Bauteils auf einer Welle, welches eine Bohrung zum Zentrieren des Bauteils gegenüber der Welle und mindestens eine exzentrisch verlaufende, kreisförmige Rampe aufweist, die eine aussermittig liegende Hülse aufnimmt, deren Verdrehung das Festlegen des Bauteils herbeiführt; die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei exzentrische Hülsen aufweist, die aus einem blattförmigen Ausgangsmåterials etwa aus einem Blech, als umlaufendes Profil mit trapezförmigem Querschnitt hergestellt sind, und daß das Profil einen nicht geschlossenen Ring darstellt, welcher durch elastische Verformung in exzentrisch in dem Bauteil angebrachte Nuten mit Trapezquerschnitt eingesetzt werden-kann.The invention relates to a device for fixing a component on a shaft, which has a hole for centering the component with respect to the Has a shaft and at least one eccentric circular ramp, which receives an eccentric sleeve, the rotation of which the setting of the Component brings about; the invention is characterized in that it has two eccentric Has sleeves, which are made from a sheet-shaped starting material, for example from a sheet metal, are made as a circumferential profile with a trapezoidal cross-section, and that the profile represents a non-closed ring, which by elastic deformation used in eccentrically mounted in the component grooves with a trapezoidal cross-section can be.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Åusführungsbeispiel beschrieben und zeichnerisch dargestellt. Die Erfindung soll nicht auf diese Ausführungsform beschränkt sein, und als auf der Welle festzulegendes Bauteil wird beispielshalber ein Kugellager angenommen. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgeinässen Vorrichtung unter Fortlassung eines Teils des Kugellagers, in Fig. 2 eine Druntersicht unter eine der in Fig. 1 dargestellten albhiit;en, in Fig. 3 einen Axialschnitt durch die Hülse nach Fig. 2, in Fig. 4 einen Schnitt (in grösserem Maßstab), der das Eindringen der Rampen in die Nuten der Anordnung nach Fig. 1 zeigt.To illustrate the invention, an embodiment is shown below described and shown in the drawing. The invention is not intended to apply to this embodiment be limited, and as a component to be fixed on the shaft is exemplified a ball bearing adopted. The accompanying drawings show a perspective view in FIG. 1 View of the device according to the invention omitting one Part of the ball bearing, in FIG. 2 a bottom view under one of the ones shown in FIG albhiit; en, in FIG. 3 an axial section through the sleeve according to FIG. 2, in FIG. 4 a cut (on a larger scale) showing the penetration of the ramps into the grooves the arrangement of Fig. 1 shows.

Eine glatte Welle 3 (Fig. 1) soll den Innenring lo eines Kugellagers 2 mit Hilfe einer aus zwei Teilen la und lb einer die Erfindung bildenden Hülse lc aufnehmen.A smooth shaft 3 (Fig. 1) is the inner ring lo of a ball bearing 2 with the aid of a sleeve comprising two parts la and lb of the invention lc record.

Der Ring lo weist zwei Nuten lla und llb von Trapezquerschnitt (Fig. 4) auf, die voneinander durch einen zylindrischen Abschnitt loa getrennt sind, dessen der Lagerfläche lob entsprechende Bohrung dem Aussendurchmesser der Welle 3 angepaßt ist, um den für die Montage des Kugellagers 2 gewählten Toleranzen zu genügen. Die Lagerfläche lob soll so groß wie möglich sein und grösser als der von den Nuten in dem Ring lo eingenommene Abschnitt.The ring lo has two grooves 11a and 11b of trapezoidal cross-section (Fig. 4), which are separated from each other by a cylindrical portion loa, the the bearing surface lob corresponding bore adapted to the outer diameter of the shaft 3 is to meet the tolerances selected for the assembly of the ball bearing 2. the The storage area lob should be as large as possible and larger than that of the grooves section occupied in the ring lo.

Die beiden Teile la und lb der Hülse lc sind untereinander gleich ausgeführt; sie weisen Anstiegs flächen 8a und 8b gleicher Exzentrizität auf wie die Nuten, und die Schlitze 4 der Hülsen la und lb liegen vorzugsweise in den am wenigsten exzentrischen Teilen der Anstiegsflächen, und die Radialebene der Schlitze stellt eine Symmetrieebene für die Ans tiegs flächen dar.The two parts la and lb of the sleeve lc are identical to one another executed; they have rising surfaces 8a and 8b of the same eccentricity as the grooves and the slots 4 of the sleeves la and lb are preferably in the am least eccentric parts of the rising surfaces, and the radial plane of the slots represents a plane of symmetry for the ascent areas.

Die Exzentrizität der Nuten lla und llb verläuft derart, daß die gleiche Tiefe in den beiden Nuten nicht einer gleichen Radialebene entspricht, obwohl eineßolche Lösung für die 11erstellung und Bearbeitung bevorzugt werden würde.The eccentricity of the grooves 11a and 11b is such that the same Depth in the two grooves does not correspond to the same radial plane, although one does Solution for creating and editing would be preferred.

Bei der beschriebenen Ausführung sind die Exzentrizitäten einander gegenübergestellt, und vorzugsweise liegt in einer Radialebene auf einer Seite die größte Tiefe der einen Nut und die geringste Tiefe der anderen Nut; auf der gegenUberliegenden Seite der Radialebene sind die Tiefenverhältnisse der Nuten umgekehrt.In the embodiment described, the eccentricities are mutually exclusive opposed, and preferably lies in a radial plane on one side greatest depth of one groove and the smallest depth of the other groove; on the opposite On the side of the radial plane, the depth ratios of the grooves are reversed.

Die Aflstiegsflächen 8a und 8b weisen den in Fig. 4 dargestellten Trapezquerschnitt auf, mit dem sie in die Nuten lla und llb eingesetzt werden können. Die geneigten Flächen lassen sich durch Drücken oder Tiefziehen der Hülsen la und lb herstellen. Die Neigung der Seiten der Anstiegsflächen gegenüber den Hülsen in radialer Richtung ist geringer, kann aber so gewählt werden, wie sie für die Elastizität der Hülsen im jeweiligen Fall geeignet ist.The ascent areas 8a and 8b have those shown in FIG Trapezoidal cross-section, with which they can be used in the grooves lla and llb. The inclined surfaces can be by pressing or deep drawing the sleeves la and make lb. The inclination of the sides of the rise surfaces relative to the sleeves in radial direction is less, but can be chosen as it is for elasticity the sleeves is suitable in each case.

An den Randteilen der Hülsen la und lb und vorzugsweise zwischen den Schlitzen 4 der Hülsen und dem diametral gegenüberliegenden Teil der Hülse werden Ausschnitte 32 angebracht, die das bajonettartige Ansetzen eines Schlüssels 33 gestatten, wie er in Fig. 1 gezeichnet ist.At the edge parts of the sleeves la and lb and preferably between the Slots 4 of the sleeves and the diametrically opposite part of the sleeve are Cutouts 32 attached, which allow the bayonet-like attachment of a key 33, as shown in FIG.

Zum Aufziehen des Kugellagers 2 auf die Welle 3 werden die geneigten Flächen 8a und 8b der Hülsen la und lb so in die Nuten lla und llb eingesetzt, daß die Exzentrizitäten der geneigten Flächen mit denen der Nuten zusammenfallen.To pull the ball bearing 2 onto the shaft 3, the inclined Areas 8a and 8b of the sleeves la and lb so inserted into the grooves lla and llb that the eccentricities of the inclined surfaces coincide with those of the grooves.

Mit Hilfe des Werkzeugs 33 läßt man die eine Hülse herumlaufen, während man vorzugsweise die andere Hülse festhält, wozu ein zweites Nrkzeug 33 für diese andere Hülse benutzt wird, die man beispielsweise im entgegengesetzten Sinne herumdrehen kann, insbesondere wirkt man auf die iIülse la ein, indem man das Werkzeug in einen der Ausschnitte 32 einliegt, der über die Kugellagerflanken hinausragt. Man bewegt die Hülse la in Richtung des Pfeils F, wodurch die Exzentrizitäten zwischen geneigter Fläche 8a und Nut lla verlagert werden. Es entsteht eine Klemmung der Fläche 8a am Grunde der Nut lla, und die Sperrung wird verstärkt, indem man weiterhin eine Kraft in Pfeilrichtung F ausübt, bis man einen erhöhten Widerstand verspürt. Wegen der Elastizität der Hülse in ihren Seitenflanken 34 und 35 kann man eine weitere Verdrehung erreichen und damit die Anpressung der geneigten Fläche an die Nut erhöhen.With the help of the tool 33 one can run around a sleeve while one preferably holds the other sleeve, including a second Nrkzeug 33 for this other sleeve is used, for example, turn around in the opposite direction can, in particular, one acts on the sleeve la by inserting the tool into a the cutouts 32 rests, which protrudes beyond the ball bearing flanks. One moves the sleeve la in the direction of arrow F, reducing the eccentricities between inclined Surface 8a and groove 11a are relocated. It arises a clamp the surface 8a at the bottom of the groove 11a, and the locking is reinforced by continue to exert a force in the direction of arrow F until there is increased resistance felt. Because of the elasticity of the sleeve in its side flanks 34 and 35 can you can achieve a further twist and thus the pressure on the inclined surface to increase the groove.

In gleicher Weise geht man an der anderen Seite des Kugellagers vor, indem man die Hülse lb in Richtung des Pfeils F1 verdreht und so lange Kraft anwendet, bis man einen wesentlichen Widerstand verspürt. Indem man diesen Vorgang auf beiden Seiten des Kugellagers einmal oder zweimal wiederholt, werden die beiden Ringe la und Ib in eine Sperrstellung gebracht, die gleichzeitig eine erheblich verbesserte Zentrierung des Ringes lo auf der Welle 3 gegenüber der Anfangszentrierung durch die Lagerfläche lob gewährleistet.Proceed in the same way on the other side of the ball bearing, by twisting the sleeve lb in the direction of the arrow F1 and applying force for as long as until you feel substantial resistance. By doing this on both Sides of the ball bearing repeated once or twice, the two rings are la and Ib brought into a locking position, which at the same time significantly improved Centering of the ring lo on the shaft 3 with respect to the initial centering the storage area guaranteed praise.

Wenn man an eine Seite des Kugellagers 2 nicht herankommen kann, muß die Hülse ausserhalb der Lagerfläche in der zugehörigen Nut festgelegt werden. Man legt diesen Ring mit beliebigen Mitteln fest und läßt den Ring lo relativ zu der Welle 3 umlaufen, bis man zu einem ausreichenden Widerstand gelangt; die Blockierung wird dadurch abgeschlossen, daß man den erreichbaren Ring mit Hilfe des Werkzeugs 33 verdreht.If you cannot get to one side of the ball bearing 2, you have to the sleeve can be set outside the bearing surface in the associated groove. Man defines this ring by any means and leaves the ring lo relative to the Rotate shaft 3 until there is sufficient resistance; the blocking is completed by moving the reachable ring with the help of the tool 33 twisted.

Ausserdem kann man sich in einem solchen Fall damit behelfen, daß man das auf der Welle festzuhaltende Bauteil dreht und in der erwähnten Weise auf die Hülsen einwirkt.In addition, in such a case one can make do with the fact that the component to be held on the shaft is rotated and opened in the manner mentioned acts on the sleeves.

Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt zeigt sich besonders daran, daß es schwieriger ist, eine etwaige Trennung des Ringes lo von der Welle 3 während des Betriebes herbeizuführen; Ursache dafür sind die auf den Boden der Nuten ausgeübten hohen Druckkräfte. Die Gefahr ist geringer,daß die geneigten Flächen eine zusätzliche Drehung des Ringes nach dem Festlegen zulassen, die vor allem bei wiederholtem Wechsel der Drehrichtung eine freie Rotation der Anstiegsflächen in den Nuten zur Folge haben kann.The progress achieved by the invention is particularly evident in that it is more difficult to detect any separation of the ring lo from the shaft 3 to bring about during operation; The cause of this are those on the ground Grooves exerted high compressive forces. The risk is less that the sloping surfaces allow an additional rotation of the ring after setting, especially when repeated change the direction of rotation a free rotation of the rising surfaces can result in the grooves.

Die Hülsen können mit grosser Genauigkeit hergestellt werden.The sleeves can be manufactured with great accuracy.

Die Steigung der geneigten Anstiegs flächen und ihre Stärke kann in Verbindung mit den mechanischen Eigenschaften des Hülsenwerkstoffs auf die fitr die Anbringung des Bauteils auf der Welle vorgeschriebenen Toleranzen abgestimmt sein.The slope of the inclined slopes and their strength can be in Connection with the mechanical properties of the sleeve material on the fitr the attachment of the component on the shaft is matched to the prescribed tolerances be.

Wenn man eine Folge von Hülsen wählt, die den wichtigsten Durchmessern von zur Zeit gebräuchlichen Wellen angepaßt sind, kann man die Herstellung der Hülsen leicht standardisieren und ebenfalls Standardvorschriften für die Bearbeitung der Nuten in den Bauteilen entwickeln, die für die Aufnahme von Hülsen vorgesehen sind.If you choose a series of sleeves that have the most important diameters are adapted from the shafts currently in use, the production of the sleeves can be started Easily standardize and also standard rules for processing the Develop grooves in the components that are intended to receive sleeves.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wurden die Exzentrizitäten der Nuten einander gegenübergelegt; die Exzentrizitäten können aber gegeneinander auch um jeden beliebigen Winkel versetzt sein, soweit dabei bei der Drehung der Ringe eine ausreichende Sperrwirkung und Zentrierung erzielt wird.In the described embodiment of the invention, the eccentricities of the grooves facing each other; but the eccentricities can be against each other also be offset by any angle, as far as this occurs when rotating the Rings a sufficient locking effect and centering is achieved.

Aus Normungsgründen war oben vorgeschlagen worden, Ringe und Nuten einander ähnlich auszuführen; je nach den Notwendigkeiten bei der Bearbeitung können Nuten und Anstiegsflächen aber auch unterschiedliche Umrisse erhalten, Die genannten Hülsen sind aus Metall hergestellt, etwa aus Stahl oder auchus Leichtmetall mit passenden Elastizitätsgrenzen, wobei die Anstiegsflächen je.naoh der Stärke der Hülse se bearbeitet oder tiefgezogen Sind. Die Hülsen können auch aus Kunststoff gespritzt werden, wobei ein Material gewählt wird, das bis auf die für die Montage geeignete Stärke bearbeitet werden kann und das dem Anpreßdruck bei der Blockierung wie auch den auf die Hülse während ihrer Zwangsverdrehung einwirkenden Tangentialkräften gewachsen ist.For reasons of standardization, rings and grooves were suggested above to carry out similar to each other; depending on the needs in editing can Grooves and rising surfaces but also have different outlines, the ones mentioned Sleeves are made of metal, such as steel or light metal matching elasticity limits, with the rise areas depending on the strength of the Sleeves are machined or deep-drawn. The sleeves can also be made of plastic be injected, choosing a material that is suitable for the assembly suitable strength can be processed and that the contact pressure when blocking as well as the tangential forces acting on the sleeve during its forced rotation has grown.

Ausserdem ist zum Einsetzen des zum Drehen der Hülsen mit einem Bajonnetteingriff versehenen Werkzeugs ein Ausschnitt an einem Hülsenrand vorgesehen, der gegenüber der Flanke des zu montierenden Bauteils vorsteht. Die Hülse kann aber auch so ausgeführt sein, daß sie nicht über die genannte Flanke hinausragt; dann wird an der gegenüberliegenden Kante des zu montierenden Bauteils eine kreisförmige Ausnehmung angebracht, die so weit ist, daß man den Abschnitt des Werkzeugs zum Einführen des Zapfens in den Ausschnitt der zugeordneten Hülse einschieben kann.There is also a bayonet engagement for inserting the sleeve to rotate it provided tool provided a cutout on a sleeve edge, the opposite the flank of the component to be assembled protrudes. The sleeve can also be designed in this way be that it does not protrude beyond the said flank; then will be on the opposite Edge of the component to be mounted a circular recess attached, the is so far that the section of the tool for inserting the pin into the Can insert cutout of the associated sleeve.

Die beschriebene Ausführungsform stellt keine Beschränkung der Erfindung dar, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen möglich; insbesondere ist hier eine zweiteilige IIülse beschrieben worden, die Hülse kann aber, wenn das Bauteil auf der Welle eine grosse Länge aufweist, aus mehr als zwei Teilen bestehen.The embodiment described does not constitute a limitation of the invention represent, rather numerous modifications are possible within the scope of the invention; in particular a two-part sleeve has been described here, but the sleeve can, if that Component on the shaft has a great length, consist of more than two parts.

A Patentansnrflche: A patent application area:

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: l. Device for setting a Component on a shaft, wherein the component has a bore with which it is centered on the shaft, and at least one circular, eccentric inclined surface in which an eccentric sleeve is placed, the rotation of which is the Establishing brings about, characterized in that two eccentric clamping sleeves (8a, Sb) are provided, which are made of sheet-like starting material, such as a Sheet metal, made in the form of a circumferential profile of trapezoidal cross-section, and that the profile is a non-closed ring shape so that it is elastic Deformation can be inserted into eccentric grooves cola, llb) with a trapezoidal cross-section can, which are provided in the component.

2. Device for setting according to claim 1, characterized in that that the eccentricities of the grooves (lla, llb) are opposite one another, and that the Locking effect of the sleeves (84 8b) by twisting in opposite directions is caused.

3. Device for setting according to claim 1, characterized in that that the eccentricities of the grooves (lla, llb) against each other by an angular amount are offset, and that the locking effect of the sleeves (8a, 85) by twisting in opposite directions is evoked.

4. Device for setting according to claim 1, characterized in that that the eccentricities of the grooves (lla, llb) coincide in a radial plane, and that the locking effect of the sleeves (8a, 8b) by twisting in the same sense is caused.

5. Device for setting according to one of the preceding claims, characterized in that each sleeve (8a, 8b) has at least one cutout (32) which is cut into one of the edges of the profile and with which a tool (33) cooperates, which is able to rotate the sleeve (8a, Sb).