DE2921977A1 - SHAFT DRIVE ELEMENT - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wellenantriebselement.The invention relates to a shaft drive element.
Nach dem Stand der Technik besteht bei Schnellwechsel-Pelletmühlen und anderen Anwendungen seit langem ein Bedürfnis für ein Antriebselement, das hohe Drehmomente übertragen kann, das selbstzentrierend und selbstlösend ist und das einen maximalen Oberflächenkontakt zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Element bietet.According to the state of the art, there is quick-change pellet mills and other applications, there has long been a need for a drive element that transmits high torques that is self-centering and self-releasing and that has maximum surface contact between the driving force and the driven element.
Bisherige Versuche zur Verbindung der Antriebselemente auf diesem Fachgebiet und anderen Fällen hoher Belastungen beruhten auf verkeilten Kegelverbindungen, Spannhülsen oder Bolzenverbindungen. Keine dieser Anordnungen erwies sich unter den schwierigen Bedingungen einer Pelletmühle als völlig zufriedenstellend, und zwar wegen des Punkt- oder Linienkontaktes, einer beschleunigten Korrosion und/oder zu Herstellungsschwierigkeiten führenden engen Toleranzen und/ oder Schwierigkeiten beim Zusammenbau oder Auseinandernehmen der Antriebselemente. Durch die Erfindung werden diese Probleme behoben, wobei gleichzeitig die selbstzentrierenden Eigenschaften einer Kegelpassung beibehalten werden.Previous attempts to connect the drive elements were based in this field and other cases of high loads on wedged cone connections, adapter sleeves or bolt connections. None of these arrangements turned out to be under the difficult conditions of a pellet mill as completely satisfactory, because of the point or Line contact, accelerated corrosion and / or tight tolerances leading to manufacturing difficulties and / or difficulty assembling or disassembling the drive elements. The invention addresses these problems fixed while maintaining the self-centering properties of a taper fit.
Die Erfindung betrifft Kraftantriebselemente, insbesondere Elemente zur Kopplung eines Antriebselements mit einem angetriebenen Element zur Übertragung einer Antriebskraft. Insbesondere betrifft die Erfindung rotierende Wellenantriebselemente mit einem eindringenden und einem aufnehmenden Antriebselement. Speziell bezieht sich die Erfindung auf die Ausbildung des eindringenden und des aufnehmenden antreibenden bzw. angetriebenen Elements. Gemäß der Erfindung ist ein nicht kreisförmiger Festsitz vorgesehen, der bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch ein vielflügeliges Antriebselement gekennzeichnet ist, dessen Kontaktflächen von einer logarithmischen Spirale abgeleitet sind. Diese Kopplung istThe invention relates to power drive elements, in particular elements for coupling a drive element to a driven element for transmitting a drive force. In particular, the invention relates to rotating shaft drive elements having a male and a female drive element. More particularly, the invention relates to the formation of the male and female driving and driven elements, respectively. According to the invention, a non-circular interference fit is provided which, in the exemplary embodiment described, is characterized by a multi-vane drive element, the contact surfaces of which are derived from a logarithmic spiral. This coupling is
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selbstzentrierend und kann derart ausgestaltet sein, daß sie entweder Sperr- oder Löseeigenscbaften bei Anwendung eines Drehmoments aufweist.self-centering and can be designed such that it either locking or releasing properties when a torque is applied.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Schnellöse-Antriebselement zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein selbstzentrierendes Antriebselement zu schaffen. Durch die Erfindung soll überdies ein Antriebselement bereitgestellt werden, dessen Lösungseigenschaften von dem Konstrukteur vorbestimmt werden können.The aim of the invention is to provide a quick release drive element to accomplish. Another object of the invention is to provide a self-centering drive element create. The invention is also intended to provide a drive element whose solution properties are from can be predetermined by the designer.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Antriebselement zu schaffen, das mit einem Maximum an Antriebskontaktfläche ein Minimum an Kraftkonzentrationspunkten aufweist. Durch die Erfindung soll zusätzlich ein Antriebselement geschaffen werden, dessen Passung in einem weiten Bereich gewählt werden kann, wobei dennoch der volle Flächenantriebskontakt beibehalten wird«,Another object of the invention is to provide a drive element which has a maximum drive contact area has a minimum of force concentration points. The invention is also intended to provide a drive element can be created, the fit can be selected in a wide range, but still the full surface drive contact is retained «,
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein extrem starkes Wellenantriebselement zu schaffen, das wirtschaftlich herstellbar ist, eine hohe Betriebslebensdauer hat und nur geringe Wartung erfordert»Another object of the invention is to provide an extremely strong shaft drive element that is economical can be manufactured, has a long service life and requires little maintenance »
Diese und andere Ziele werden erfindungsgemäß durch ein Antriebselement erreicht, welches durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet ist: ein eindringendes Antriebselement, dessen Querschnitt durch an ihren Enden miteinander verbundene Segmente einer logarithmischen Spirale begrenzt ist? ein aufnehmendes Antriebselement, dessen Querschnitt durch an ihren Enden miteinander verbundene Segmente der gleichen Spirale mit größerem Radius definiert ist$ wobei bei dem eindringenden und dem aufnehmenden Antriebselement die eine Hälfte der Segmente einer Spirale im Uhrzeigersinn und die andere HälfteThese and other objects are achieved according to the invention by a drive element which is characterized by the following features: a penetrating drive element, the cross section of which is limited by segments of a logarithmic spiral connected to one another at their ends ? a female drive member, whose cross section is defined by interconnected at their ends segments of the same spiral having larger radius $ wherein in the male and the female drive member, the one half of the segments of a clockwise spiral and the other half
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der Segmente einer Spirale im Gegenuhrzeigersinn entsprechen.of the segments of a spiral counterclockwise.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt:The invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing; it shows:
Fig. 1 die Entwicklung der zugrundeliegenden logarithmischen Spirale;1 shows the development of the underlying logarithmic spiral;
Fig. 2 die Anwendung der logarithmischen Spirale auf ein Segment des Antriebselements;2 shows the application of the logarithmic spiral to a segment of the drive element;
Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer Pelletmühle, in der eine Anwendung des Antriebselements gezeigt ist; und3 is a partial sectional view of a pellet mill showing an application of the drive element; and
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3» wobei der Antriebseingriff des Antriebselements gezeigt ist.FIG. 4 is a sectional view along the line 4-4 of FIG. wherein the drive engagement of the drive element is shown.
Zum besseren Verständnis wird zunächst die Anwendung der Erfindung auf die Antriebswelle einer Pelletmühle beschrieben« Nach dem Stand der Technik sind Schnellwechsel-Gesenk-Walzen-Anordnungen für Pelletmühlen bekannt. Eine derartige Anordnung ist in US-PS 5 911 550 beschrieben. Die Arbeitsweise und Funktion der Schnellwechsel-Pelletmühle werden daher nicht im einzelnen sondern nur insoweit beschrieben, als es für die Anwendung der Erfindung wesentlich ist. Zur Erläuterung ist jedoch in der Fig. 3 ein Teil einer Pelletmühle, genauer gesagt die Mühlenhauptwelle , die innere und die äußere Hohlwelle und der Getriebekasten, gezeigt. Der Getriebekasten 1 trägt die äußere Hohlwelle 2, die innere Hohlwelle 3 und die Hauptwelle 4, die einen Teil des Antriebs für die Pelletmühle darstellen.For a better understanding, the application of the invention to the drive shaft of a pellet mill will first be described « According to the prior art, quick-change die-roll arrangements for pellet mills are known. Such a one The arrangement is described in US Pat. No. 5,911,550. The way of working and function of the quick-change pellet mill are therefore not described in detail but only to the extent that than is essential to the practice of the invention. For explanation, however, a part of a pellet mill is shown in FIG. 3, more precisely, the mill main shaft, the inner and outer hollow shafts and the gear box are shown. Of the Gearbox 1 carries the outer hollow shaft 2, the inner hollow shaft 3 and the main shaft 4, which are part of the drive for the pellet mill.
Die innere und die äußere Hohlwelle 2 und 3 stehen miteinan-The inner and outer hollow shafts 2 and 3 stand together
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der mittels eines AntriebsZwischenelements 5 im Eingriff. Die Zentral- oder Hauptwelle 4, die innerhalb der beiden Hohlwellen untergebracht ist, ist gegen eine Drehung festgelegt, jedoch an dem hinteren Ende der Hauptwelle 4- axial lösbar und gegen eine axiale oder seitliche Bewegung mittels einer Mutter und einer Scheibe oder einer ähnlichen Vorrichtung (nicht gezeigt) gehalten. An dem Joch 6 des Arbeitsoder Vorderendes der Hauptwelle sind zwei oder mehrere Walzen 7 (nicht im ganzen gezeigt) angebracht. Diese Walzen können innerhalb des Pelletmühlen-Gesenks 8 rotieren, wodurch die Walze von dem Gesenk während dessen Rotation angetrieben ist. Die Walzen rotieren auf der inneren ringförmigen Arbeitsfläche 9 des Gesenks und extrudieren dadurch Material nach außen durch die im Gesenk radial geformten Löcher.which is engaged by means of an intermediate drive element 5. The central or main shaft 4, which is within the two Hollow shaft is housed is fixed against rotation, but at the rear end of the main shaft 4- axially releasable and against axial or lateral movement by means of a nut and a washer or a similar device (not shown) held. On the yoke 6 of the working or front end of the main shaft are two or more rollers 7 (not shown in its entirety) attached. These rollers can rotate within the pellet mill die 8, whereby the Roller is driven by the die while it is rotating. The rollers rotate on the inner annular work surface 9 of the die, thereby extruding material outward through the holes radially formed in the die.
Ein Stützkragen 11 umgibt das Vorderende der Hauptwelle und hält das Lager 15 axial ortsfest an der Walzenwelle. Die Lagerhülse 12 trägt ein Lager 15 zur Drehlagerung der Hauptwelle 4- innerhalb der inneren Hohlwelle 3. Um die Hauptwelle herum ist überdies eine Rotationsdichtung 13 vorgesehen, um zu verhindern, daß Öl aus den Lagern in das zugeführte Material entweicht und daß zugeführtes Material aus dem Extrusionsbereich in die Lager eindringt.A support collar 11 surrounds the front end of the main shaft and holds the bearing 15 axially stationary on the roller shaft. The bearing sleeve 12 carries a bearing 15 for the rotary bearing of the main shaft 4- within the inner hollow shaft 3. Around the main shaft around a rotary seal 13 is also provided to prevent oil from the bearings in the feed material escapes and that supplied material penetrates from the extrusion area into the bearings.
Ein ähnliches Lager 16 für die äußere Hohlwelle ist zwischen der äußeren Hohlwelle und dem Getriebekastengehäuse 1 angebracht. Eine Dichtung 17 verhindert den Ölaustritt aus dem Getriebekasten. Überdies ist eine Dichtung 18 zwischen der inneren und der äußeren Hohlwelle angeordnet, damit das zugeführte Material nicht zum Antriebszwischenelement eindringt. Am hinteren Ende der äußeren Hohlwelle ist ein Lager 19 vorgesehen, um die äußere Hohlwelle im Getriebekastengehäuse drehbar zu lagern. Das Lager ist ebenfalls zur VerhinderungA similar bearing 16 for the outer hollow shaft is attached between the outer hollow shaft and the gear box housing 1. A seal 17 prevents the oil from leaking out of the Gear box. In addition, a seal 18 is arranged between the inner and outer hollow shaft, so that the supplied Material does not penetrate to the intermediate drive element. A bearing 19 is provided at the rear end of the outer hollow shaft, to support the outer hollow shaft rotatably in the gear box housing. The camp is also for prevention
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eines ülaustritts in geeigneter V/eise abgedichtet. Eine Zentrierbuchse 20 führt das hintere Ende der inneren Hohlwelle in der äußeren Hohlwelle. Die Anordnung der Lager und Dichtungen gestattet, daß die innere Hohlwelle 3 und die Hauptwelle 4- dadurch schnell von dem Getriebekasten getrennt werden können, daß die Haltemutter und die Scheibe entfernt und die Anordnung axial nach rechts in der Fig. 3 gleitend verschoben werden.an oil outlet sealed in a suitable manner. A centering bush 20 guides the rear end of the inner hollow shaft in the outer hollow shaft. The arrangement of the bearings and seals allows the inner hollow shaft 3 and the main shaft 4- to be thereby quickly separated from the gear box can that the retaining nut and the washer removed and the assembly slid axially to the right in FIG will.
Das Gesenk 8 kann dadurch von der inneren Hohlwelle abgenommen werden, daß die Gesenkklemme (nicht gezeigt) entfernt wird, welche den Flansch der inneren Hohlwelle 3 und den Flansch des Gesenks 8 ergreift. Der Fachmann wird dabei erkennen, daß das Gesenk, die Walzen, das Joch, die Hauptwelle und die innere Hohlwelle zur Wartung ohne weiteres aus der Pelletmühle herausgenommen werden können.The die 8 can be removed from the inner hollow shaft by removing the die clamp (not shown) which engages the flange of the inner hollow shaft 3 and the flange of the die 8. The person skilled in the art will recognize that the die, the rollers, the yoke, the main shaft and the inner hollow shaft for maintenance are easily removed from the Pellet mill can be removed.
Die Antriebskraft zur Drehung der äußeren Hohlwelle 2 wird an die äußere Hohlwelle durch das Antriebsgetriebe ΊΟ übertragen, welches mittels des Keils 23 an der äußeren Hohlwelle verkeilt ist. Das Antriebsgetriebe ist mittels eines nicht gezeigten Ritzelgetriebes angetrieben, welches seinerseits von der Kraftquelle angetrieben ist, die beispielsweise ein nicht gezeigter Elektromotor sein kann.The driving force for rotating the outer hollow shaft 2 is transmitted to the outer hollow shaft through the drive gear ΊΟ, which is wedged by means of the key 23 on the outer hollow shaft. The drive gear is by means of a no driven pinion gear shown, which in turn is driven by the power source, for example can be an electric motor not shown.
Damit die innere Hohlwelle aus der äußeren Hohlwelle herausgenommen werden kann und dennoch das zum Drehen des Gesenks erforderliche hohe Antriebsdrehmoment übertragen werden kann, ist ein Kopplungs- oder Antriebselement 5 erforderlich, wie dem Fachmann einleuchten wird. Dieses Antriebselement muß einerseits das auftretende hohe Drehmoment übertragen können und andererseits zur Erleichterung des Auseinandernehmens ohne weiteres leicht lösbar sein.So that the inner hollow shaft is removed from the outer hollow shaft and the high drive torque required to rotate the die can still be transmitted, a coupling or drive element 5 is required, as will be evident to the person skilled in the art. This drive element must on the one hand can transmit the occurring high torque and on the other hand to facilitate the disassembly be easily solvable without further ado.
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In der Fig. 4- ist eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 4—4- der Fig. 3 dargestellt, in welcher das erfindungsgemäße Antriebselement gezeigt ist, welches die Erfordernisse dieser Betriebsweise erfüllt. Das Antriebselement ist eine spezielle Gestaltung eines nicht kreisförmigen ineinandergreifenden Antriebs mit einem eindringenden angetriebenen Element 30, welches auf der inneren Hohlwelle angeordnet ist, und einem aufnehmenden Antriebselement 40, welches wirkungsmäßig der umgebenden äußeren Hohlwelle zugeordnet ist. Das spezielle Antriebselement umfaßt sechs Segmente einer logarithmischen Spirale, die an ihren Enden miteinander verbunden sind; drei Segmente sind aus einer Spirale im Uhrzeigersinn geformt und drei Segmente aus einer Spirale im Gegenuhrzeigersinn mit dem gleichen Radius. Das aufnehmende Antriebselement ist in gleicher Weise aus der gleichen logarithmischen Spirale geformt, jedoch mit einem geringfügig größeren Radius.In Fig. 4- is a sectional view along the section line 4-4 of Fig. 3, in which the inventive Drive element is shown which meets the requirements of this mode of operation. The drive element is a special design of a non-circular interlocking drive with a penetrating driven one Element 30, which is arranged on the inner hollow shaft, and a receiving drive element 40, which is effective is assigned to the surrounding outer hollow shaft. The special drive element comprises six segments of a logarithmic one Spirals connected to each other at their ends; three segments are from a spiral clockwise shaped and three segments from a spiral counterclockwise with the same radius. The receiving drive element is shaped in the same way from the same logarithmic spiral, but with a slight one larger radius.
Fig. 1 zeigt die Entwicklung der zugrundegelegten logarithmischen Spirale.Fig. 1 shows the development of the underlying logarithmic spiral.
Fig. 2 zeigt die Anwendung der logarithmischen Spirale auf ein Segment eines Antriebselements. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und zur Förderung des Verständnisses der Erfindung wird das nachfolgende spezielle Beispiel für ein typisches Pellet-Mühlen-Antriebselement weiter ausgeführt. Bei dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Antriebselement die Gestalt eines dreiflügeligen Antriebs auf, der nachstehend als Vielflügel- bzw. Vielnocken-Antrieb bezeichnet wird. Wie bereits erwähnt, ist die Vielnockenflache aus einem Teil einer logarithmischen Spirale konstruiert.Fig. 2 shows the application of the logarithmic spiral to a segment of a drive element. For further explanation of the invention and to aid understanding of the invention, the following specific example of a typical pellet mill drive element continued. In the described preferred embodiment, has the drive element takes the form of a three-leaf drive on, which is referred to below as a multi-vane or multi-cam drive. As mentioned earlier, the multi-cam surface is constructed from a part of a logarithmic spiral.
Gemäß der Fig. 1 kann die zugrundeliegende logarithmische Spirale durch die Gleichung R = e definiert werden, wobeiAccording to FIG. 1, the underlying logarithmic spiral can be defined by the equation R = e, where
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ίο -ίο -
e die Basis des natürlichen Logarithmus ist und den Wert von ungefähr 2,3025851 aufweist; a kann durch die folgende Gleichung definiert werden: a = Λ/taxi'Y . θ ist der Rotationswinkel ausgehend vom Beginn der Spirale und R ist der Radius der Spirale beim Winkel Θ.e is the base of the natural logarithm and has a value of approximately 2.3025851; a can be defined by the following equation: a = Λ / taxi'Y . θ is the angle of rotation from the beginning of the spiral and R is the radius of the spiral at angle Θ.
Ύist als der Winkel definiert, unter dem die logarithmische Spirale eine radiale Projektion vom Mittelpunkt der Spirale aus kreuzt, und zwar mit Bezug auf die radiale Projektion. Der Komplementärwinkel von *P , d. h. 90 minus Ύ kann als Sperrwinkel oder Freigabe- bzw. Lösewinkel der Spirale gekennzeichnet werden.Ύ is defined as the angle at which the logarithmic spiral crosses a radial projection from the center of the spiral with respect to the radial projection. The complementary angle of * P , ie 90 minus Ύ, can be identified as the locking angle or the release or release angle of the spiral.
Die besonders erwünschte Eigenschaft der in Fig. 1 abgebildeten logarithmischen Spirale besteht darin, daß der Winkel "*f für jede radiale Linie oder Projektion ausgehend vom Mittelpunkt der Kurve für jede gegebene logarithmische Spirale konstant ist. Der Winkel"V kann verändert werden, doch dies führt zu einer neuen Spirale, die beim Vielflügel-Antriebselement unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben wird.The particularly desirable property of that depicted in FIG logarithmic spiral is that the angle "* f" for each radial line or projection from the center point of the curve is constant for any given logarithmic spiral. The angle "V" can be changed, but this leads to a new spiral that has different physical properties in the multi-vane drive element will.
Für die Zwecke des Pelletmühlen-Vielflügel-Antriebs wurde ein Winkel *¥ von 75 ausgewählt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß Kegelpassungen mit einem Winkel von größer als 8° bezüglich der Mittellinie als selbstlösende Kegel zu bezeichnen sind. Der Sperrwinkel von 15° führt also zu einem selbstlösenden Antrieb. Es wird dabei in Betracht gezogen, daß der brauchbare Winkel für Hochleistungsantriebe innerhalb des Bereichs von 5 bis 20° (Ύ + 70 bis 85°) verändert werden kann, und zwar in Abhängigkeit von den Konstruktionsmaterialien und dem Ausmaß der zwischen den aneinandergepaßten Teilen gewünschten Verriegelung. Der Winkel 6 wird in Radian gemessen und bestimmt, welcher Abschnitt derFor the purposes of the pellet mill multi-vane drive, an angle * ¥ of 75 was selected due to the fact that cone fits with an angle of greater than 8 ° with respect to the center line are to be referred to as self-releasing cones. The locking angle of 15 ° therefore leads to a self-releasing drive. It is contemplated that the useful angle for high power drives can be varied within the range of 5 to 20 ° (Ύ + 70 to 85 °) depending on the materials of construction and the degree of interlocking desired between the mating parts . The angle 6 is measured in radians and determines which section of the
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logarithmischen Spirale definiert ist. Dadurch wird andererseits die Entfernung vom Mittelpunkt der Spirale zur Kurvenfläche bestimmt.logarithmic spiral is defined. This, on the other hand, makes the distance from the center of the spiral to the surface of the curve certainly.
Die physische Größe der Teile und das von einem Teil zum anderen zu übertragende Drehmoment bestimmen die Anwendung der vorstehend genannten Gleichungen. Zur Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels wird beispielsweise angenommen, daß die Pelletmühle verschiedene Größenbegrenzungen aufweist, in welche das Vielflügel-Antriebselement eingepaßt sein muß. Der Bereich von R ist daher bekannt und die Gleichung kann für θ in den extremen Bedingungen gelöst werden, d. h. für den kleinsten und den größten Radius des Antriebs. Beispielsweise betrug der minimale Radius bei dem in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel 14,2875 cm (5 5/8 Zoll). Es war auch bekannt, daß ein Segment mit einer Kurvenlänge von 60° (560° dividiert durch 6) benötigt wurde.The physical size of the parts and the torque to be transferred from one part to the other determine the application of the above equations. To explain the preferred exemplary embodiment, it is assumed, for example, that that the pellet mill has various size limits into which the multi-vane drive element fits have to be. The range of R is therefore known and the equation can be solved for θ in the extreme conditions d. H. for the smallest and largest radius of the drive. For example, the minimum radius in the The embodiment shown in Fig. 3 is 14.2875 cm (5 5/8 inches). It was also known that a segment with a curve length of 60 ° (560 ° divided by 6) was required.
Somit gilt, R = 5 5/8 = eaÖ Thus, R = 5 5/8 = e aÖ
5 5/8 = e0'2679 θ oder In 5 5/8 = 0,2679 θ5 5/8 = e 0 ' 2679 θ or In 5 5/8 = 0.2679 θ
θ = 6,4461 RADθ = 6.4461 RAD
a - ΪΞΓψ - ΈΖΗ75 = °'2679; a - ΪΞΓψ - ΈΖΗ75 = ° '2679;
bei Umwandlung in Gradangabe erhält man 369,3330°.when converting to degrees one gets 369.3330 °.
Dies bedeutet» daß bei diesem Beispiel der Abschnitt der Kurve bei "Z" beginnt, nachdem die Spirale um die Achse herum mehr als einmal entwickelt wurde. Zur Ermittlung des Radius am größeren Ende der Kurve werden zu dem oben genannten Wert 60° addiert und dann wiederum die Lösung für R ermittelt.This means that in this example the section of the Curve at "Z" begins after the spiral has developed around the axis more than once. To determine the radius at the larger end of the curve, 60 ° are added to the above value and the solution for R is then determined again.
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Es gilt also: 369,5350° + 60° = 429,3330° = 7,4933 RAD R = ea0 = e 0,2679 (7,4933) R = 7,4443 Zoll = 18,908522 cm;So: 369.5350 ° + 60 ° = 429.3330 ° = 7.4933 RAD R = e a0 = e 0.2679 (7.4933) R = 7.4443 inches = 18.908522 cm;
nachdem nun die Endpunkte des Kurvenabschnitts gefunden sind, werden genügend Zwischenpunkte bestimmt, um ein Programm für eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine schreiben zu können. Dieser Vorgang wurde mit 2 -Intervallen, beginnend mit 369,3 durchgeführt. Es ergab sich eine Reihe von Werten für θ und R für ein 60° Segment der Kurve. Unter Verwendung von drei Segmenten im Gegenuhrzeigersinn der Kurve und drei Segmenten im Uhrzeigersinn der Kurve ergab sich der Gesamtquerschnitt der Welle bzw. der Nabe. In der Fig. 2 bedeuten:Now that the end points of the curve section have been found, enough intermediate points are determined to start a program for to be able to write a numerically controlled milling machine. This process was performed with 2 intervals starting with 369.3 carried out. A series of values for θ and R resulted for a 60 ° segment of the curve. Using three Segments in the counterclockwise direction of the curve and three segments in the clockwise direction of the curve resulted in the total cross-section the shaft or the hub. In Fig. 2:
A = 60°-Segment im Gegenuhrzeigersinn der logarithmischenA = 60 ° counterclockwise segment of the logarithmic
Spirale
-Segment
Spirale.spiral
-Segment
Spiral.
B = 60°-Segment im Uhrzeigersinn der logarithmischenB = 60 ° clockwise segment of the logarithmic
Die wesentlichste Eigenschaft der Vielflügel-Gestalt besteht darin, daß das eindringende Teil nennenswert kleiner gemacht werden kann, als das aufnehmende Teil für jede Zusammenpassung, und daß dennoch keine hohen Druckbeanspruchungen erzeugt werden, wenn zwei Teile aneinander verriegelt werden. Um gerade dies zu erreichen, wird ein geringfügig unterschiedlicher Abschnitt der gleichen Spirale benutzt. Bei dem Ausführungsbeispiel wurde für die Oberfläche des eindringenden Teils ein Segment der Kurve von 369,3° bis 429,3° verwendet. Für die Oberfläche des aufnehmenden Teils wurde ein Abschnitt zwischen 370,9° und 430,9° verwendet. Dies ergab ein Durchmesserspiel von ungefähr 0,2032 cm zwischen dem eindringenden und dem aufnehmenden Teil. Wenn das eindringende Teil in das aufnehmende Teil eingesetzt und ein Drehmoment angelegt wurde, ergab sich eine Berührung über nahezu die gesamteThe most essential property of the multi-wing shape is that the penetrating part is made appreciably smaller can be used as the female part for every fitting, and that nevertheless no high compressive stresses are generated, when two parts are locked together. To achieve just this, a slightly different section is used of the same spiral used. In the embodiment, for the surface of the penetrating part a segment of the curve from 369.3 ° to 429.3 ° is used. A section was made for the surface of the female part used between 370.9 ° and 430.9 °. This resulted in a clearance of approximately 0.2032 cm between the penetrating one and the receiving part. When the male part is inserted into the female part and a torque is applied was, there was a touch over almost the entire
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Länge des Antriebssegments des Vielflügelelements (siehe Pig. 4). In der Pig. 4 ist der Zustand dargestellt, bei dem das aufnehmende Antriebselement das eindringende Antriebselement im Uhrzeigersinn antreibt. Wie zu sehen ist, wird etwa die Hälfte der Umfangsoberfläche zur Übertragung des Drehmoments ausgenutzt.Length of the drive segment of the multi-vane element (see Pig. 4). In the pig. 4 the state is shown at which the female drive element is the penetrating drive element drives clockwise. As can be seen, about half of the circumferential surface is used for transfer of the torque used.
Ein weiteres Merkmal dieser Konstruktion besteht darin, daß die Welle sich in der Nabe bei Anlegung eines Drehmoments oder bei Drehung selbst zentriert. Überdies kann das Vielflügelelement, welches aus Spiralen im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn aufgebaut ist, in beiden Richtungen arbeiten. Wenn nur eine Rotationsrichtung erforderlich ist, kann eine Gruppe der Spiralen weggelassen werden.Another feature of this design is that the shaft moves into the hub when torque is applied or self-centered when rotated. In addition, the multi-vane element, which is made up of clockwise and counterclockwise spirals in both directions work. If only one direction of rotation is required, one group of the spirals can be omitted.
Obwohl vorstehend die Erfindung mit Bezug auf einen dreiflügeligen Antrieb erläutert wurde, soll angemerkt werden, daß ein geeigneter Antrieb auch mit zwei oder mehreren Flügeln bzw. Nocken gebildet werden kann.Although above the invention with reference to a three-winged Drive has been explained, it should be noted that a suitable drive with two or more wings or cams can be formed.
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Claims (7)
definiert ist.R = e
is defined.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US91222678A | 1978-06-05 | 1978-06-05 |
Publications (1)
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Legal Events
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