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Durch Eigenspannung haftender federnder Paßkörper (Paßstift, Welle
o. dgl.) Die Erfindung bezieht sich auf durch Eigenspannung haftende, zylindrische
oder kegelige, federnde Hohlkörper, die als Paßkörper, namentlich als Welle, Achse,
Balzen, Buchse, Paßstift o. @dgl., verwendbar sind. Solche durch Eigenspannung haftenden
Hohlkörper bestehen. meist aus einer zu, einer Windung eingerollten Federplatte.
Die sich längs eines Schlitzes gegenüberstehenden Kanten der Federplatte sind .gewöhnlich
senkrecht zur Oberfläche dieser Platte abgeschnitten, so, daß die Schnittflächen
bei eingerollter Platte etwa, radial verlaufen und sich als Anschlagflächen gegenüberstehen.
Dagegen ist der den Gegenstand der Erfindung bildende, durch Eigenspannung haftende
federnde Hohlkörper so ausgebildet, daß die eingerollte Federplatte sich keilförmig
verjüngende, überlappende Längsränder ,aufweist, die zumindest beim Eintreiben bzw.
beim Sannen des Hohlkörpers aufeinanderliegen und - sich auf ihren spiralförmigen
Berührungsflächen gegeneinander verschieben.
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Während bei den bekannten Spannkörpern mit stumpf aneinanderstoßenden
Schlitzkanten die Spannkraft ,allenfalls. bis zum gegenseitigen Anschlag der Schlitzränder
ausgenutzt werden kann, da .hiernach der Hohlkörper wie ein ringsum- geschlossenes
Rohr wirkt und keine weitere federnde Spannung mehr zuläßt, wird bei den nach ,der
Erfindung ausgebildeten, durch Eigenspannung haftenden Hohlkörpern durch die sich
keilförmig verjüngenden, überlappenden Längsränder der Vorteil erzielt, daß auch
nach dem beim. Spannen des Hohlkörpers, z. B. beim Eintreiben desselben in ein Locheintretenden
Aufeinanderliegen der Ränder noch eine weitergehende hohe Spannung unter giegenseitiger
Verschiebung der spiralförmigen B@erührungsflächen eintritt. Praktische Versuche
haben bestätigt, daß durch die neue Gestaltung, bei sonst gleichen Abmessungen und
gleicher Werkstoffbeschaffenheit Spannungen erzielt werden , können, welche die
mit den bisher bekannten Körpern erreichbaren Spannkräfte bis zu einem Vielfachen
übertreffen. Für viele technische Verwendungszwecke ist eire solche erhöhte Spannkraft
und ein entsprechend festerer Sitz des durch Eigenspannung haftenden Hohlkörpers
von großem Vorteil.
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An sich ist es bei Hohlkörpern, die von zylindrisch eingerollten Platten
gebildet werden, schon bekannt, die sich gegenüberstehenden Ränder der Plätte mehr
.oder weniger abzuschrägen. Jedoch handelt es sich bei diesen b-eka!nnten Körpern
nicht um durch Eigenspannung haftende Paßkö:rper, die sehr hohe Spannungen zu erzielen
gestatten, sondern beispielsweise um hohle Schienennägel für Holzschwellen oder
um im Durchmesser nachstellbiare zylindrische Hohlkörper, wie Lagerausfutterungen,
die keine oder keine nennenswerte eigene Spannkraft aufweisen. und daher für die
mit dem Erfindungsgegenstand angestrebten Verwendungszwecke unbrauchbar sind.
Die
Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand an mehreren Ausführungsbeispielen.
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Der P.aßkörper a in Abb. i ist aus einer Platte zusammengerollt, deren
Enden b und c , gemäß Abb. 23 keilförmig verjüngt sind und, wie in Abb. i und 2
in Seitenansicht und im Längsschnitt dargestellt, in einer spiralförmigen Fläche
aufeinanderliegen. Auf dieser Spiralfläche können die Enden sich während des Zusammendrückens
des Paßkörpers gegeneinander verschieben, .ohne daß durch d5 gegenseitige Anlage
der Endflächen etwa die elastische Spannkraft verloren wäre. Die Spiralfläche kann.
je nach der Ausbildung der Plattenenden einem beliebig großen Teil des Umfanges
des Paßkörpers angehören. Bei dem Paßkörper nach Abb. i und 2 liegt beispielsweise
die Spiralfläche des Paßkärpers a innerhalb eines Ringviertels, bei dem Paßkörper-d
gemäß Abb. 3 und q. innerhalb einer Ringhälfte und bei dem Paßkörper g gemäß Äbb.
5 und 6 innerhalb fast des gesamten Umfanges des Paßkörpers: In jedem Falle entspricht
die Länge der Spiralfläche der Länge der verjüngten Plattenenden.
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Die Herstellung des Erfindungsgegenstandes erfolgt in. der Weise,
daß die Platten mit entsprechend verjüngten Rändern beispielsweise mit einem Übermaß
von etwa, 0;5 mm gegenüber dem Normalloch eingerollt und dann gehärtet werden. Beim
Eintreiben in das Normalloch; dessen Durchmesser eine Toleranz von etwa plus oder
minus o, i bis o,zmm haben kann, drückt sich der Päßkörper zusammen und legt sich
mit großer Spannung an die Lochwandung an: Hierbei werden die verjüngten Plattenenden
längs der Spiralfläche überein.andergeschoben, ohne doß eine bleibende Deformation
eintritt oder die Spannung nachläßt. Im Gegenteil steigt die Spannung beize übereinanderschieben
der Schrägflächen stark au. Bei der HersteUung sollen die ,abgeschrägten Plattenenden;
z. B. b und c in Abb: i,: bereits während des Einrollens möglichst ohne Spiel aufeinander
zu liegen kommen. Indes ist auch ein geringes Spiel in gespanntem Zustande ziemlich
bedeutungslos, da die Schrägflächen beize: Eintreiben des Paßkörpers in ein kleineres
Loch sogleich beim Beginn des Zusammenpressens zur gegenseitigen Anlage kommen.
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Abb. 7 und 8 zeigen den Paßkörper i als Welle oder Achse, welche in
die .etwas kleinergehaltenen Bohrungen der Naben p und a eines Triebwerkteiles und
in die Kugellagerringe n eingetrieben ist. Abb. g und i o zeigen den Paßkörper t
als Welle oder Achse mit aufgezogenen, Laufbuchsen g für Gleitlager r. In den Abb.
i i und 12 wird der Paßkörper a2 zur Kupplung oder Verbindung zweier rohrförmiger
Wellen u und v bzw. zweier ,`Rohre verwendet.
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In den Abb. 13 und 1q ist der Bolzen eines Gelenkkopfes y durch den
Paßkörper z ersetzt. Gemäß Abb. 15 und 16 erfüllt ein in die Bohrung
eines Nabenkörpers bl eingetriebener Paßkörper e1 die Aufgabe einer Laufbuchse.
Gemäß Abb. 17 und 18 ersetzt ein Paßkörper e1 eine Paßschraube, wobei durch
die innere Öffnung des Paßkörpers ei eine gewöhnliche rohe Handelsschraube f , gezogen
ist. Es kann sich dabei z. B. um die Paßverbindung der Kupplungsflansche dl und
o1 zweier Wellen, handeln. Beim Fehlen seitlicher Kräfte kann :die Schraube/, :auch
entfallen.
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Der neue Preßkörper kann zumal in kleineren Abmessungen auch an -Stelle
von kegeligen ,oder zylindrischen Paßstiften verwendet werden, wie Abb. i9 und 2o
dies bei der Befestigung einer Kurbel hl an der Wellegl mittels des Paßkö:rpersil
zeigen: Abb.2i und 2 2 veranschaulichen, wie zwei Platten k, und 1l durch Paßkörper
nzi statt durch die üblichen Kegel- oder Zylinderstifte festgelegt sind.
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Die nach der Erfindung ausgebildeten Päßkörper können in allen Fällen
verwendet werden, in welchen bisher Paßwellen, Päßächsen, Paßbolzen, Paßschrauben
und Paßstifte mit vollem Querschnitt verwendet wurden. Erforderlichenfalls können
auch zwei durch Eigenspannung haftende Paßkörper ineinandergezogen werden, um die
Festigkeit der Verbindung nach weiter zu steigern.