DE2018367B1 - Verbindungselement fur eine Kupplung mit Klemmbuchse zum Befestigen einer Nabe auf einer Welle - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich, auf ein Verbindungs- an den gekrümmten axialen Endbereichen der Prägeelement für eine Kupplung zum Befestigen einer Stellen-Rücken auf. Die mittleren Bereiche der Präge-Nabe auf einer Welle, wobei der Durchmesser der stellen-Rücken drücken sich insbesondere dann, wenn Nabe mn ein bestimmtes Maß größer ist als der die Prägestellen verhältnismäßig lang sind, bei erDurchmesser der Welle, bestehend aus einem in den 5 höhtem Kupplungsdruck nach innen ein; das be-Ringraum zwischen der Nabe und der Welle einzu- deutet, daß von diesen mittleren Bereichen der führenden, aus einem Blechbandstreifen geformten Prägestellen nur ein Reibschluß vermittelt wird, der Ring, der mit länglichen, axial verlaufenden, wan- gegenüber dem der axialen Endbereiche vernachnenartigen Prägestellen versehen ist, die in Umf angs- lässigbar klein ist. Es ist deshalb entgegen der bisrichtung nebeneinanderliegend in mehreren axial ίο herigen Praxis nicht sinnvoll, die Prägestellen zu hintereinanderliegenden Reihen angeordnet sind. verlängern, wenn man ein erhöhtes Drehmoment

Ein ähnliches Verbindungselement, wie es allge- übertragen will. Versuche haben vielmehr ergeben, mein als Toleranzring bezeichnet wird, ist bekannt daß das erfindungsgemäße Verhältnis der Tiefe der (deutsche Patentschrift. 834477). Dieser bekannte Prägestellen zu ihrer Länge hinsichtlich des Dreh-Toleranzring weist nur eine einzige Reihe von in 15 moment-Ubertragungsvermögens optimal ist.
Umfangsrichtung des Ringes nebeneinander ange- Zu dem angegebenen Tiefen-Längen-Verhältnis ordneten Prägestellen auf. In der Praxis wurden diese der Piägestellen wurde bisher ausgeführt, daß es bei Toleranzringe bisher für einen bestimmten Wellen- einer vorgegebenen Prägestellen-Tiefe aus den oben durchmesser vielfach dadurch variiert, daß man für angeführten Gründen nicht sinnvoll ist, die Länge größere zu übertragende Drehmomente breitere ToIe- 20 der Prägestellen zu vergrößern. Der Grund dafür, ranzringe wählte, bei denen die axial verlaufenden, daß das Verhältnis auch nach der anderen Seite bewannenartigen Prägestellen entsprechend länger aus- grenzt ist, d. h. daß die Prägestellen bei vorgegebener gebildet sind. Diese Praxis beruht auf der Annahme, Tiefe auch nicht zu kurz gestaltet werden dürfen, daß das Kraftübertragungsvermögen der Toleranz- liegt darin, daß dann die Nachgiebigkeit der Prägeringe dann entsprechend höher ist, wenn die an den 25 stellen stark abnimmt; das aber wiederum wirkt sich zu verbindenden Elementen unter Reibschluß anlie- nachteilig auf den Reibschluß aus.
genden Bereiche der Toleranzringe größer sind. Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung Grundsätzlich ist man jedoch daran interessiert, die kann darin bestehen, daß die' nicht mit Prägestellen Breite der Toleranzringe, die ihrerseits von der Länge versehenen, flachen Randbereiche des Ringes, etwa der Prägestellen abhängt, so gering wie möglich zu 30 die gleiche axiale Breite (α) aufweisen und daß die halten, da der an den zu verbindenden Elementen zwischen den Prägestellen-Reihen liegenden Jftachen -zur Verfügung stehende-Kupplungsbereich in seinen Stegbereiehe etwa die doppelte Breite der Rand-Breitenabmessungenin der Regel beschränkt ist. bereiche aufweisen.

Man hat daher Vefbindungselemente dieser Art Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der'Erfinauch schon mit mehreren· axial hintereinanderliegen- 35 dung kann darin bestehen, daß alle Prägestellenden Reihen von Prägestellen ausgestattet (deutsche Reihen die gleiche Anzahl von Prägestellen aufwei-Patentschriften 838 237, 851 865 und 911 196). sen und daß — in einer Abwicklung des Ringes ge-

Es ist ferner eine Wellenkupplung bekannt (deut- sehen die entsprechenden Prägestellen benach-

sche Patentschrift 912037), welche ähnlich wie der barter Prägestellen-Reihen um etwa ein Viertel des

eingangs beschriebene Toleranzring aufgebaut ist, je- 40 Prägestellen-Abstandes in einer Prägestellen-Reihe

doch zwei axial fluchtende Wellen miteinander kup- gegeneinander versetzt sind.

pelt. Dabei sind zwei'dem Toleranzring .ähnliche Hül- Durch das Versetzen der entsprechenden Prägesen mit je einer Prägestellen-Reihe zu einer einzigen stellen benachbarter Prägestellen-Reihen wird eine Ringhülse zusammengesetzt, die beide Wellenenden mögliche Exzentrizität vermindert, die dadurch entaufnimmt, so daß je eine Prägestellen-Reihe in Kon- 45 stehen kann, daß die Trennstelle des aus einem takt mit einer der beiden Wellen kommt. Die Ring- Blechbandstreifen geformten Ringes zwischen zwei hülse ist noch in Reibungskontakt von einer massiven Prägestellen fällt und aufgeweitet wird. Durch das Außenhülse umgeben. Die Ringhülse wurde jedoch Versetzen entsprechender Prägestellen in benachnicht deshalb mit zwei Prägestellen-Reihen versehen. barten Prägestellen-Reihen fällt die Trennstelle nicht um gegenüber einer'Reihe ein größeres Drehmoment 50 bei sämtlichen Prägestellen-Reihen genau zwischen übertragen zu können, sondern weil jedes der beiden zwei Prägestellen, sondern schneidet zumindest in zu verbindenden Wellenenden gesondert von der einer oder mehreren Prägestellen-Reihen eine Präge-Wellenkupplung-erfaßt werden muß. — . stelle, an - ~~.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach-

VerbindungselemenPäer eingangs umrissenen Art so 55 folgend an -Hand der Zeichnungen beschrieben. Es

zu gestalten, daß bei im wesentlichen gleicher Ring- zeigt

breite das Drehmomenten-Übertragungsvermögen er- F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausfüh-

höht wird. rungsform des erfindungsgemäßen Toleranzringes mit

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- vier Prägestellen-Reihen, wobei die Prägestellen nach

löst, daß man das Verhältnis der Tiefe der Präge- 60 außen gedrückt sind,

stellen zu ihrer Länge zwischen 1: 3 und 1:10, vor- Fig. 2 einen SchnittΙΙ-Π durch den in Fig. 1

zugsweise zwischen 1:5 und 1: 8 wählt. dargestellten Toleranzring,

Die erfindungsgemäße Lösung beruht zunächst Fig. 3 einen SchnittΙΠ-ΙΠ durch den in Fig. 1

einmal auf der Erkenntnis, daß die bisherige An- dargestellten Toleranzring,

nähme, mit einer Vergrößerung der Prägestellen-65 F i g. 4 einen Teil einer Abwicklung des in F i g. 1

länge ein erhöhtes Drehmoment übertragen zu kön- dargestellten Toleranzringes,

nen, auf einem Irrtum beruht. Ein wesentlicher zur F i g. 5 eine andere Ausführungsform des erfin-

Kupplung beitragender Reibschluß tritt nämlich nur dungsgemäßen Toleranzringes mit drei Prägestellen-

Reihen, bei dem die Prägestellen nach innen gedruckt sind,

F i g. 6 einen Schnitt durch eine mögliche Anordnung zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen einer Welle und einem eine Bohrung aufweisenden Maschinenteil, wobei drei einzelne Toleranzringe verwendet sind,

F i g. 7 eine Übertragungsanordnung, die ähnlich der in F i g. 6 dargestellten Anordnung gestaltet ist, wobei jedoch ein erfindungsgemäßer Toleranzring verwendet ist,

F i g. 8 eine zu F i g. 7 variierte Übertragungsanordnung.

In den F i g. 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselementes dargestellt. Dieses ist aus einem Blechbandstreifen hergestellt, welcher zu einem Ring 1 geformt ist. Die Verbindungsstelle der Blechbandstreifenkanten ist mit 5 bezeichnet. Der Ring 1 ist mit länglichen, axial verlaufenden, wannenartigen Prägestellen 2 versehen, die in Umfangsrichrung nebeneinander liegend in vier Reihen angeordnet sind. In der in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform sind die Prägestellen 2 nach außen gedrückt. Die nicht mit Prägestellen 2 versehenen flachen Randbereiche 4 des Ringes weisen eine etwa gleich große axiale Breite α auf. Die zwischen den Prägestellen-Reihen liegenden flachen Stegbereiche 3 haben eine Breite b, die etwa doppelt so groß wie die Breite α der Randbereiche 4 ist. Jede der Prägestellen-Reihen weist die gleiche Anzahl von Prägestellen 2 auf. Wie man insbesondere aus F i g. 4 entnehmen kann, sind die entsprechenden Prägestellen 2 benachbarter Prägestellen-Reihen um einen Abstand d gegeneinander versetzt. Der Abstand d beträgt etwa ein Viertel des Prägestellen-Abstandes c in einer Prägestellen-Reihe. Dadurch, daß die Prägestellen benachbarter Prägestellen-Reihen gegeneinander versetzt sind, kann die Trennstelle 5 nicht bei allen Prägestellen-Reihen durch jeweils zwei Prägestellen 2 hindurchführen, sondern sie erfaßt zumindest in einer Prägestellen-Reihe eine Prägestelle 2 und schneidet diese an. Auf diese Weise wird eine Exzentrizität zwischen den zu verkuppelnden Teilen vermieden, die bei nicht versetzten Prägestellen 2 dann auftreten kann, wenn die Trennstelle 5 ausgedehnt wird.

Die Länge der Prägestellen 2 ist mit / und die Tiefe mit t bezeichnet. Gemäß der Erfindung soll das Verhältnis der Tiefe t der Prägestellen 2 zu ihrer Länge Z zwischen 1 : 3 und 1 : 10, vorzugsweise zwi- so sehen 1 : 5 und 1 : 8 liegen.

Die in F i g. 5 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselementes unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß sie nur drei Prägestellen-Reihen aufweist. Die Prägestellen 3 sind hier nach innen gedrückt. Dadurch liegen die Rücken der Prägestellen 2 auf der Welle auf.

Die F i g. 6 bis 8 sollen einen weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Verbindungselementes demonstrieren. Man könnte sich vorstellen, daß es auch sinnvoll ist, statt des erfindungsgemäßen Verbindungselementes vorzusehen, wenn ein erhöhtes Drehmoment übertragen werden soll. Das könnte sogar unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Bemessungsvorschrift für das Tiefen-Längen-Verhältnis der Prägestellen erfolgen. Dennoch ist der Nachteil offensichtlich. Man muß nämlich für jeden der drei einzelnen Toleranzringe eine gesonderte Nute in dem die Bohrung aufweisenden Maschinenteil 7 vorsehen, wenn man verhindern will, daß sich die Toleranzringe bei der Montage übereinander schieben.

Verwendet man dagegen einen erfindungsgemäßen Toleranzring (Ausführungsform mit drei Prägestellen-Reihen), so ist, wie man aus F i g. 7 entnehmen kann, nur eine einzige Nute 9 erforderlich. Der Platzbedarf für den einzigen Toleranzring in F i g. 7 ist erheblich geringer als derjenige der drei einzelnen Toleranzringe in Fig. 6, da die zwischen den Nuten 10 notwendigen Zwischenstege entfallen.

Bei der Übertragungsanordnung nach F i g. 7 er füllen die zu beiden Seiten der Nute 9 verbliebenen Schultern 11 noch eine Zusatzfunktion; sie dienen nämlich zur Zentrierung der Welle. Man spricht hier von einem zentrierten Einbau. In vielen Fällen können diese Schultern 11 jedoch entfallen, und zwar dann, wenn eine zusätzliche Zentrierung nicht erforderlich ist. Dieser Fall ist in F i g. 8 dargestellt. Hier ist die Welle 6 frei eingebaut. Bei der in F i g. 8 dargestellten Übertragungsanordnung ist die Verwendung mehrerer Toleranzringe, wie es die F i g. 6 zeigt, nicht mehr möglich.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verbindungselement für eine Kupplung zum Befestigen einer Nabe auf einer Welle, wobei der Durchmesser der Nabe um ein bestimmtes Maß größer ist als der Durchmesser der Welle, bestehend aus einem in den Ringraum zwischen der Nabe und der Welle einzuführenden, aus einem Blechbandstreifen geformten Ring, der mit länglichen, axial verlaufenden, wannenartigen Prägestellen versehen ist, die in Umfangsrichtung nebeneinander liegend in mehreren axial hintereinander liegenden Reihen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Tiefe (i) der Prägestellen (2) zu ihrer Länge (Z) zwischen 1: 3 und 1 : 10, vorzugsweise zwischen 1 : 5 und 1 : 8 liegt.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit Prägestellen versehenen flachen Randbereiche (4) des Ringes (1) etwa die gleiche axiale Breite (α) aufweisen und daß die zwischen den Prägestellen-Reihen liegenden flachen Stegbereiche (3) etwa die doppelte Breite (b) der Randbereiche (4) aufweisen.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Prägestellen-Reihen die gleiche Anzahl von Prägestellen (2) aufweisen und daß — in einer Abwicklung des Ringes (1) gesehen — die entsprechenden Prägestellen (2) benachbarter Prägestellen-Reihen um etwa ein Viertel des Prägestellen-Abstandes (c) in einer Prägestellen-Reihe gegeneinander versetzt sind.

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