DE445176C - Schraubenlose Verbindung fuer Maschinenteile - Google Patents
Schraubenlose Verbindung fuer MaschinenteileInfo
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Description
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine schraubenlose Klauenverbindung für Maschinenteile,
z. B. zwei- oder mehrteilige Riemenscheiben, Rahmenlager, Lagerdeckel, Stopfbüchsenbrillen, Leerlaufbüchsen, und
andere Zwecke als Ersatz der bisher üblichen Kegelräder, Kreuzgelenkkupplungen, Kupplungsmuffen, Ausdehntmgskupplungen
usw.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Abb. 1
zeigt die schraubenlose Klauenverbindung als Bogenkupplung, wozu Abb. ia und ib Einzelheiten
darstellen. Abb. 2 veranschaulicht eine zweiteilige Kupplungsmuffe für Walzwerke,
wozu Abb. 2a ein Längsschnitt und Abb. 2b und 2c Draufsichten sind. Abb. 3 zeigt eine Kupplung für Transmissionswellen,
Abb. 3a eine Stirnansicht dazu. Abb. 4 zeigt die Kupplung ohne Sicherheitsschraube, wozu
Abb. 4a eine Draufsicht und Abb. 4b ein Längsschnitt ist. Abb. 5 zeigt eine doppelte
Klauenverbindung für eine zweiteilige Riemenscheibe, Abb. 5a eine Ansicht hierzu, Abb. 5b
und 5c eine einfache Klauenverbindung für den gleichen Zweck. Abb. 6 zeigt die Verbindung
bei einem zweiteiligen Stirnrad, Abb. 6a eine Ansicht dazu; die zugehörigen Schnitte sind in Abb. 6b, 6c und 6d dargestellt.
Abb. 7 zeigt im Schnitt die Anwendung der neuen Klauenverbindung bei vierteiligen
Naben von zweiteiligen Holzriemenscheiben. Abb. 8 zeigt einen zweiteiligen Stellring mit
einfacher Klauenverbindung, Abb. 9 und 9a ein Lager mit der Klauenverbindung. Abb. 10
und ioa zeigen die neue Klauenverbindung in Anwendung bei dem Deckel eines Lagers,
Abb. 11 eine zweiteilige Stopfbüchsenbrille und Abb. 12 eine Leerlaufbüchse.
Gemäß Abb. ι ist die schraubenlose Klauenverbindung
für Maschinenteile als Bogenkupplung ausgeführt; sie kann auch in dieser Ausführung als Ausdehnungskupplung verwendet
werden. Mit dieser Bogenkupplung1 können zwei Wellen r oder Walzenzapf en c
(Abb. 2a) gekuppelt werden, die einen Winkel von 90 bis i8o° miteinander bilden,
d. h. die Kupplung kann als Ersatz für Kegelräder angewendet werden. Mit dieser Bogenkupplung können auch Wellen gekuppelt
werden, die in verschiedenen Ebenen parallel liegen- oder einander kreuzen. Der
Abstand X1 ist dabei abhängig von der Länge L
(Abb. 1) der Kupplung und von dem Durchmesser der beiden Mitnehmer m sowie auch
von der Ausführung der Muffe. Wird die quadratische Öffnung η, die auch mehrkantig
oder klauenförmig ausgeführt werden kann, am Rand trichterförmig, wie bei ρ strichpunktiert
gezeichnet, ausgeführt, so kann der
Winkel β bis zu 450 betragen. Die Mitnehmer
nt haben in der Stirnansicht die Form eines Quadrates oder eines Vieleckes oder sind
auch klauenförmig ausgeführt. In der Seitenansicht oder im -Seitenschnitt können
sie die Form eines Kreises oder Kugelabschnittes, Zylinders usw. haben, müssen aber
den Ansprüchen, die an die Mitnehmer gestellt werden, angepaßt sein. Diese' führen dann
auch gleichzeitig die Muffe. Die Verbindung der beiden Kupplungshälften α und at ist,
wie später beschrieben, ausgeführt. Die Mitnehmer m werden entweder auf die Wellenenden
aufgekeilt oder auf quadratische oder mehrkantige Stummel der Wellenenden oder bei Walzwerken auf die Kleeblattzapfen der
Walzen aufgesetzt. Diese doppelt wirkende Bogenkupplungsmuffe kann auch aus einem
Stück hergestellt werden, falls die Wellen oder Walzenzapfen oder die Muffe usw. eine
Seitenaushebung zulassen.
In Abb. 2 ist die zweiteilige Kupplungsmuffe für Walzwerke gezeigt, sie hat gegenüber
den bekannten Kupplungen mitKuppelspindeln eine wesentliche Raumersparnis in
achsialer Richtung; sie ist auch leichter und billiger. Der Außendurchmesser der Muffe
ist gleich dem nach der alten Bauart, kann aber auch größer oder kleiner gewählt
werden. Die Länge der Muffe beträgt im ganzen drei Kleeblattzapfenlängen. Die Beanspruchung
der Lagerschalen oder Rollenlager durch die exzentrische Fliehkraft der Muffen wird hier auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
Die Walzwerkskupplungsmuffe bildet in zusammengesetztem Zustande ein einziges Stück
gegenüber den bekannten achtteiligen Kupplungen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Platzmangel beim Übergang
von Gleitlagern zu Rollenlagern, besonders versetzten Rollenlagern wie- auch bei
übereinandergesetzten Rollenlagern, bei bestehenden Walzwerken ohne Ausschaltung der
Achsialdrucklager hierdurch beseitigt wird. Es ist nicht notwendig, die Dauerhaftigkeit
der sehr teueren Radialrollenlager durch Nichteinbauen oder Auslassen der oben erwähnten
Achsialdrucklager zu schwächen und die Dauerhaftigkeit der Lager auf ungefähr die Hälfte herabzusetzen, was der Verbreitung
dieser Rollenlagerung nur Schaden bringen müßte. Abgesehen davon, daß das genaue
Einstellen der Walzenkaliber nach Einlaufen der Rollenlager in Frage gestellt wäre, wobei
nach Einlaufen der Radialrollenlager stets in der Achsialrichtung ein Spiel entstehen muß,
so daß Fertiggerüste stets mit Drucklagern ausgeführt werden müssen. Durch die Einführung
der Erfindung kann also der gewonnene Raum für die längeren Rollenlagerzapfen ausgenutzt werden, onne daß die Rollgänge
usw. versetzt oder die Sohlplatten und Fundamente verlegt oder verlängert werden
müssen. Bei Neugründungen entfallen die Gewichte für die gekürzten Sohlplatten, auch die
Auslagen bei Fundamentherstellung werden kleiner, und die Gewichte für dieKuppelspindeln
und die zweite Muffe kommen in Wegfall, so daß hierdurch eine Ersparnis erzielt wird.
Abb. 2 mit Nebenabbildungen zeigt diese aus Schalenhälften α und at mit Eingriffsnasen d und dx und einer Sicherheitszentralschraube
b bestellende Walzwerksmuffe in Schnitt und Ansicht in zusammengesetztem Zustande. Abb. 2a zeigt gleichzeitig die erfindungsgemäße
Veränderung der Achsenlage x, der Walzen c und C1, wobei die Erfindung
als Gelenkkupplungsmuffe oder elastische Verbindung zwischen den beiden strichpunktiert
eingezeichneten Walzenzapfen die Verbindung der beiden herstellt. Die dort angedeutete Abweichung der Walzenmitten χ
ergibt sich, wie bekannt, durch die Abnutzung und Regulierung der Walzen, durch den Verschleiß
der Lagerschalen, durch Montage- und Ausführungsfehler. Diese unvermeidliche
Versetzung der Walzenmitten wird durch die Erfindung mit Benutzung einer einzigen Kleeblattlänge
des mittleren vollen Teiles II der Muffe aufgefangen, ohne daß die Kleeblätter
der Walzen mehr als sonst beansprucht werden. Dies wird erreicht entweder durch
Aufsetzen von zwei Mitnehmern m nach Abb. ι auf die Kleeblattzapfen, oder durch
die bauchige Form der Mitnehmer g nach Abb. 2 (Kleeblätter) und durch die doppeltrichterförmige Gestalt i und I1 der Kleeblattzagfenaufnahmeöffnungen
der Muffe. Die beiden Muffenhälften sind gleich, nur die Ausnehmung
für die Schraubenmutter ist etwas größer zu machen, damit diese Mutter mit einem Aufsteckschlüssel angezogen werden
kann. Die Ausnehmung für den Schraubenkopf ist je nach der Kopfform der Schraube
sechskantig oder quadratisch auszuführen, damit der Kopf gesichert ist. Die Mutter wird
gesichert entweder, wie gezeichnet, durch Splinte oder durch eine selbsttätig sperrende
Unterlagscheibe. Auf die beiden Längsarretierungen /, die gegebenenfalls auch in der
Form Z1, wie angedeutet, ausgeführt werden,
verhindern gemeinschaftlich mit den Eingriffsnasen d und dt durch deren strahlenförmige
Anordnung, daß die beiden Kupplungshälften α und at radial verschoben werden
können. In der Achsialrichtung besorgt die Arretierung die Sicherheitsschraube b.
Die Nasenverschlüsse d und d1 sowie die Sicherheitsschraube
können so stark ausgeführt werden, daß die normale Beanspruchung nicht überschritten
wird. Daraus geht hervor, daß die
eine Hälfte der zu übertragenden Kräfte durch die vier Querschnitte der Nasenverschlüsse d und d1 und der Sicherheitsschraube b
aufgefangen wird, während die andere Hälfte dieser Kraft von den zwei unverletzten Querschnitten
h und A1 aufgenommen wird, die um 900 von den Eingriffsverschlüssen versetzt
sind und zwischen den Kleeblättern g liegen. Das Material ist Gußeisen oder Stahlguß,
ίο Die Muffe ist sauber zu gießen, damit teure Bearbeitung möglichst vermieden wird. Bearbeitet
werden nur die Längsarretierungen / oder Z1 mit den dazugehörigen Nuten und
die Eingriffsnasen d und dv Das Loch für die Schraube b wird gemeinschaftlich in
beide Muffenhälften gebohrt. Dann sind auch die Flächen unter dem Kopf und der Mutter
zu verpassen, damit beide Teile sauber aufliegen. Die Sicherheitsschraube ist aus zähem
Stahl herzustellen und am besten als Paßschraube auszuführen. Die Eingriffsklauen d
und d1 können mit schiefen Ebenen e oder auch parallel ausgeführt werden. Wie in der
Stirnansicht der Muffe zu ersehen ist, sind die Eingriffsklauen bei der Walzwerksmuffie
strahlenförmig, wobei sie genügend kräftig sind, ohne daß die mitnehmenden Kleeblätter
g verletzt werden. Bei Walzwerken, die nur geringe Abnutzung der Walzen aufweisen
oder wo diese gleichmäßig reguliert und ersetzt werden, oder bei Verwendung von Rollenlagern braucht die doppeltrichterförmige
Ausführung nicht vorgesehen zu werden. Es genügt, die Öffnung in üblicher Weise zylindrisch zu machen, wie bei/ angedeutet,
und es sind nur die Kleeblätter g· auszubauchen. Das Aufsetzen auf die Zapfen ist
sehr einfach und wird ohne Anleitung ausgeführt. Die Mutter der Sicherheitsschraube b
wird zuerst gelöst, die Schraube herausgezogen, dann werden beide Kupplungsteile
durch Verschieben in der gestrichelten Pfeilrichtung außer Eingriff gebracht. Hierdurch
ist die Muffe in zwei Teile zerlegt und kann auf die Walzenzapfen aufgesetzt werden. Alsdann
werden beide Teile in der Richtung der voll ausgezogenen Teile wieder zum Eingriff
gebracht, die Schraube b wird durchgezogen, die Mutter aufgeschraubt und durch einen
Splint gesichert; dann ist die Muffe betriebsfähig. Die Muffe ist so bemessen, daß die
ganze Länge der Muffe, je nach deren Größe, um 10 bis 20 mm kürzer ist als die beiden
Kleeblattzapfen und die Entfernung zwischen denselben, und zwar deshalb, damit die Eingriffsnasen
außer Eingriff gebracht werden können. Dies ist dann notwendig, wenn die Muffe nach Abb. 2 ausgeführt wird. Bei Ausführung
nach Abb. 1 ist diese Kürzung nicht notwendig, weil dort die mitnehmenden Seiten
sich außerhalb des Kleeblattdurchmessers be- < finden. Nach Abb. 2 ist es auch möglich,
nur auf- einer Seite der einen Muffenhälfte die mitnehmenden Kleeblätter um 10 bis 20 mim
kürzer zu machen, wodurch ebenfalls die Muffe außer Eingriff gebracht werden kann.
Auch der mittlere volle Teil II der Muffe muß um dieses Maß kürzer gehalten werden.
Eine weitere Verwertung der Erfindung besteht in ihrer Anwendung als feste Kupplung
für Wellen und Transmissionen. Sie bietet gegenüber den bekannten Kupplungen den
Vorteil der Einfachheit, Billigkeit und der leichten und schnellen Auswechslungs- oder
j Aushebungsmöglichkeit der WeHen. Abb. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung als
Beispiel einer festen Kupplung für Transmissionen, Wellen usw. Das Prinzip ist das
gleiche wie bei den Walzwerksmuffen, nur sind hier die Kleeblätterg· nicht ausgeführt,
und es treten an ihre Stelle die normalen Nasen- oder Federkeile und deren Nuten k
und It1. Diese können nach den voll ausgezogenen
oder nach den strichpunktierten Linien eingesetzt werden. Die Eingriffsnasen
können wieder entweder strahlenförmig wie bei ds oder parallel zur Teilungsebene der
Kupplung wie bei d2 ausgeführt werden. Die Längsarretierungen / sind hier nicht notwendig
und können daher ganz in Wegfall kommen.
Abb. 4 zeigt die gleiche Kupplung, jedoch
ohne Sicherheitsschraube b. Anstatt der Schraube ist hier in der Teilungsebene der
Muffe, also nicht senkrecht zur Teilungsebene wie bei der Sicherheitsschraube b in
Abb. 2, ein Bolzen I, wie in vollen Linien gezeichnet, oder ein Keil, wie strichpunktiert
angegeben, eingepaßt; desgleichen kann z. B. eine Gewindeschraube eingeschraubt werden.
Bei dieser Ausführung bildet der Bolzen, der Keil oder die Gewindeschraube lediglich die
Arretierung in achsialer Richtung. Die Eingriffsklauen U1 müssen demnach so stark bemessen
werden, daß sie allein die Kräfte oder nur die eine Hälfte der Umfangskraft, je nachdem,
wie die Keile eingesetzt sind, übertragen können. Als Arretierung können auch gemäß
der Stirnansicht dicht am Rande neben der Ausnehmung für die Klauen d eine oder zwei
Arretierungskopfschrauben L1 in die eine Scheibenhälfte eingeschraubt werden, so daß
der Schraubenkopf mit der darunterliegenden Sicherheitsunterlagscheibe das Auseinandergehen
der Klauen d ebenfalls wie der Bolzen / unmöglich macht.
Abb. s zeigt den Erfindungsgegenstand als
Klauenverbindung einer zweiteiligen Riemenscheibe ohne Zentralsicherheitsschraube. Die
Ausführung an sich kann sehr verschieden sein und den Verhältnissen stets angepaßt
werden. In Abb. 5 bis 5c sind beispielsweise
zwei Ausführungsformen dieser Klauenverbindung
dargestellt. Abb. 5 und 5a zeigen als erste Ausführung eine doppelte, während Abb. 5 und 5b eine einfache Verbindung zeigen.
Die Klauen d5 und de ergeben, wie
schon beschrieben, die Verbindung. Das Ausdem-Eingriff-Bringen der beiden Scheibenhälften
A2 und as bzw. a4 und a5 verhindern, je
nachdem, wie es die Platzverhältnisse verlangen, die angedeuteten Arretierungsmittel I1,
h> 4> h· Die Ausführungsform der Klauen
kann wieder strahlenförmig oder parallel durchgeführt werden.
Abb. 6 mit Nebenabbildungen zeigt als Beispiel ein zweiteiliges Stirnrad mit der neuen
Klauenverbindung. Die Klauen d5 steEen die normale Klauenverbindung der Nabe dar. Die
Klauen d7 der beiden Zahnradhälften a6 und U1
verbinden mit Hilfe der Nasen η die Arme und den Zahnkranz des Rades. Die Arretierung
erfolgt entweder durch die Schrauben I5 oder I6. Die Pfeile geben die Richtung
der Bewegung der beiden Zahnradhälften an, wenn sie außer Eingriff gebracht werden
sollen. Aus den Schnitten I bis VI nach Abb. 6b, 6c, 6d ist die Konstruktion der
Klauenverbindung ersichtlich.
Abb. 7 zeigt die Erfindung in der Anwendung als einfache schraubenlose Verbindung
der vierteiligen Naben für zweiteilige Holzriemenscheiben;
diese Verbindung kann auch für andere Ausführungen der Naben verwendet werden. Die Nabe ist so ausgeführt, daß
zwei diagonal liegende Teile e8 und a9 gleich
sind. Die rechte und die linke Nabenhälfte greifen zwecks Zentrierung bei r übereinander.
Eine Arretierung ist hier nicht notwendig, weil die Verbindungsschrauben s das Außereingriffbringen
verhindern.
Abb. 8 zeigt einen zweiteiligen Stellring al0
und ß11; der mit einer einfachen Klauenverbindung
d6 versehen ist. Die Arretierungsmittel sind hier nicht notwendig, weil die
Arretierung von den Stellschrauben t, deren Köpfe nötigenfalls eingelassen sind, besorgt
wird. Als Sicherung kann eine Schraube I2
eingesetzt werden. Da die Stellringe mit drei Stellschrauben ausgeführt werden, ist die eine
Stellringhälfte mit nur einer Schraube, stets wie gezeichnet, mit dem Rücken auf den arretierten
Gegenstand aufzusetzen, damit die zwei Stellschrauben der zweiten Hälfte an die Befestigung
besprgen.
Abb. 9 zeigt ein Lager mit der Klauenverbindung nach der Erfindung. Die Klauen d8
des Deckels sind über die ganze Breite des Lagers ausgeführt und greifen hinter die
Nasen n{.' Die Arretierung in achsialer Richtung besorgt eine Arretierungsschraube Z7.
Abb. 10 zeigt ebenfalls ein Lager, dessen
Deckel mit den Klauen da mit Hilfe der Nasen n2 mit dem Lagerkörper verbunden
ist. Diese Lagerdeckelverbindung kann auch umgekehrt ausgeführt werden. Die Lager mit
diesem Verschluß eignen sich für alle Zwecke, 6g z. B. für Gruben- und andere Schmalspurwagenlager
usw.
Abb. 11 zeigt eine zweiteilig« Stopfbüchsenbrille,
die mit der neuen Verbindung zusammengehalten wird; die Klauen sind hier achsial ausgeführt; die beiden Hälften ai2
sind ganz gleich. Die Büchse o, die zweiteilig sein muß, ist mit den Stoßflächen um
verdreht, so daß die Verbindung der beiden Teile ß12 hierdurch achsial gesichert ist.
In Abb. 12 ist , die Verbindung- der beiden Hälften ß13 und au einer Leerlaufbüchse gezeigt.
Aus den angeführten Beispielen geht hervor, daß die Anwendung der Erfindung bei
den verschiedensten Maschinenteilen und in zahlreichen Ausführungsformen erfolgen
kann.
Claims (3)
1. Schraubenlose Verbindung für Maschinenteile, dadurch gekennzeichnet, daß
die zu verbindenden Teile an den Trennfiächen mit mäanderartigen kongruenten go
Vorsprüngen und Einkerbungen (ί?χ bis di0)
versehen sind, die gegenseitig ineinandergreifen.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Verhinderung eines ungewollten Lösens der Verbindung Arretierungsschrauben oder -bolzen
durch die Verbindung hindurchgeführt sind, wobei die Mitte (II) des mehr- oder einteiligen Maschinenteiles voll ist und
hierbei als selbsttätige achsiale Führung des Teiles wirkt, wobei die Mitnehmer (m)
auf die normalen Kleeblattzapfen ohne radiale Befestigung aufgesteckt werden oder auf einem Wellenstummel befestigt
sind und gleichzeitig als deren Verlängerung
u. dgl. an sie gestellten Aufgaben dienen.
3. Verbindung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die mitnehmenden Kleeblätter (g·) bauchig sind, wobei
die Kleeblattöffnungen (z, J1) jeder
Muffe nach innen und außen zwecks Erhöhung der Gelenkigkeit doppeltrichterförmig
ausgeführt sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.
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1923
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