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Aus jeweils zwei Teilen bestehende einrillige Keilriemen- oder Seilscheibe,
die zu mehrrilligen Scheiben zusammensetzbar ist Die Erfindung betrifft eine aus
jeweils zwei Teilen bestehende einrillige Keilriemen- oder Seilscheibe, die zu mehrrilligen
Scheiben zusammensetzbar ist und deren einzelne Teile durch z. B. parallel zur Bohrung
angeordnete Zugorgane oder durch Gewindemuttern u. dgl. axial gespannt und auf der
Welle aufgeklemmt sind.
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Das Prinzip, konisch geformte Scheiben oder Teller für radiale Spannzwecke
am Innen- oder Außendurchmesser infolge der Werkstoffdeformierung der Scheiben bei
eingetretener axialer Verspannung auszunutzen, ist an sich z. B. aus gebräuchlichen
Spannvorrichtungen in der Werkzeugmaschinenindustrie bekannt. Es sind ferner auf
diesem Prinzip beruhende Schnur- oder Keilriemenscheiben bekannt, deren miteinander
verbundene aus Blech gepreßte Hälften so ausgebildet sind, daß sie innerhalb desRillenprofils
einekonisch geformte Fläche mit anschließend senkrecht zur Wellenachse stehender
ebener Fläche besitzen, in der die Bohrung angebracht ist. Die durch axiale Einwirkung
mittels Schrauben oder Gewindemuttern hervorgerufene Deformation bewirkt ein Festklemmen
auf der Welle.
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Diese Scheiben besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen. Die Deformation
der konischen Fläche
durch Schrauben in der Nähe des Überganges
von der konischen. zur senkrecht -zur Welle stehenden Fläche bewirkt zunächst eine
Verkleinerung des inneren Kegeldurchmessers. Die hierbei erzeugten, radial nach
innen gerichteten Kräfte rufen ihrerseits wiederum eine Beanspruchung der ebenen,
senkrecht zur ,Welle stehenden Fläche hervor, die infolgedessen in' der Bohrung
enger wird. Die Schraubenkraft dient also nicht nur zur Verformung des Kegels, sondern
auch zur Verformung der ebenen Fläche, so daß die resultierende radiale Kraft zum
Festklemmen der Scheibe in der Bohrung und damit das Ausmaß der Verformung verhältnismäßig
gering ist. Die Sicherheit gegen Rutschen ist demnach insbesondere . bei kleiner
Bohrung verhältnismäßig klein. Die Größe dieser Sicherheit ist aber ausschlaggebend
für die Verwendbarkeit, denn eine Scheibe, die rutscht; zerstört die Welle und wird
dabei selbst unbrauchbar.
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Zur Erzeugung der radialen Spannkräfte sind infolge . der doppelten
Verformung der konischen und der ebenen Scheibenwände sehr große Schraubenkräfte
erforderlich; die gehärtete Schrauben bedingen. Es hat sich ferner herausgestellt,
daß bei der Verformung der konischen Fläche durch die axialen Schraubenkräfte die
senkrechten ebenen Flächen nach innen ~ kippen, wodurch die an sich schon sehr schmalen
Bohrungsflächen nur zu einem geringen. Teil zur Kraftübertragung herangezogen werden:
Die Sicherheit gegen Rutschen wird dadurch kleiner.
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Das geringe Ausmaß der an, der Bohrung auftretenden Verformung erfordert
sehr genaue Passungen der Qualitäten 6 oder 7 des ISA-Passungssystems, wodurch die
Verwendbarkeit der Scheiben nicht unerheblich"beeinträchtigt bzw, verteuert wird.
Außerdem ist bei diesen Scheiben sowohl das minimale Bohrungsmaß als auch die Größe
des Profils- -und des Scheibendurchmessers beschränkt, wenn noch eine genügende
Sicherheit gegen Rutschen erreicht werden soll.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden
und eine passungsunempfindlichere; auch für größere Profile und Scheibendurchmesser
verwendbare, Keilriemen-oder Seilscheibe mit großer Übertragungssicherheit und geringen
Spannkräften zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird lese Aufgabe dadurch gelöst, daß die jeweils
aus zwei Teilen bestehende einrillige Keilriemen- oder Seilscheibe, die zu mehrrilligen
Scheiben zusammensetzbar ist, in der einrilligen Form so gestaltet ist; daß einer
der beiden oder beide zweckmäßig mit sich nach außen oder innen erstreckender Nabe
versehenen Scheibenteile innerhalb der Scheibenprofilrille entweder einen von der
Scheibenmitte abgekehrten; bis zur Bohrung reichenden Einfachkegel, oder im Anschluß
an einen von der Scheibenmitte abgekehrten, jedoch sich nicht bis zur Bohrung erstreckenden
Kegel einen zweiten, bis zur Bohrung reichenden Kegel aufweisen, wobei die Zugorgane
an der Stelle ihrer höchsten Wirksamkeit, also bei Scheiben mit Einfachkegeln möglichst
in Nabennähe und bei solchen mit Doppelkegeln möglichst in der Nähe des Kegelanschlusses
vorgesehen sind und die Naben bzw. die anschließenden Kegel ein- oder mehrfach geschlitzt
und die Bohrungen der Scheiben geriffelt oder gezahnt sein können.
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In den Abb. i bis io der Zeichnung sei die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen
gezeigt. Abb. i und 2 stellen den Erfindungsgegenstand in -der Ausführung mit Einfachkegel,
und zwar gemäß Abb. i mit nach außen gerichteter Nabe und gemäß Abb. 2 ohne Nabe
dar; Abb.3 bis 6 zeigen Ausführungsbeipiele mit Doppelkegel, wobei die Scheibe in
Abb. 3 eine nach außen gerichtete und in Abb.5 eine nach innen gerichtete Nabe aufweist,
während die Scheiben gemäß den Abb. 4 und 6 nabenlos ausgestaltet sind; Abb. 7 und
7 a zeigen an dem Beispiel einer mit Einfachkegel versehenen Scheibe die mehrfache
Schlitzung von Nabe und Kegel, wobei die Bohrung geriffelt ist; Abb.8 gibt eine
aus zwei Keilriemenscheiben nach Abb.5 zusammengesetzte zweirillige Keilriemenscheibe
mit Schraubenverspannung der Kegel im zusammengepreßten Zustand wieder; Abb. 9 stellt
eine aus drei einzelnen Keilriemenscheiben nach Abb. 2 zusammengesetzte dreirillige
Scheibe mit zentraler Verspannung der Kegel durch z. B. eine Schraubenmutter dar;
Abb. lo Bibi die Ausführung einer beispielsweise zweirilligen Keilriemenscheibe
wieder, bei der nur die beiden äußeren, hier mit Einfachkegeln versehenen Scheibenteile
z. B. durch Schrauben gegeneinander verspannt sind.
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In den Abb. i bis io bedeuten i und 2 die beiden Scheibenteile, die
miteinander am äußeren Umfang die gemeinsame Profilrille 3 bilden und in ihrer gegenseitigen
Lage durch z. B. Nieten oder Schweißpunkte 4 mit oder ohne Distanzglieder 5 gehalten
werden. Innerhalb der Profilrille 3 sind beide Teile >1, 2 (Abb. i bis 9) entweder
mit einem von der Scheibenmitte abgekehrten, bis zur Nabe 7 oder 7' bzw. bis zur
Bohrung 8 reichenden Einfachkegel 9 (Abb. i und 2) versehen oder so ausgebildet,
daß im Anschluß an einen von der Scheibenmitte 6 abgekehrten, jedoch nicht bis zur
Bohrung 8 reichenden Kegel io ein zweiter Kegel i i vorhanden ist, der in die Naben
7 oder 7' bzw. in die Bohrung 8 übergeht (vgl. insbesondere die Abb. 3 bis 6). Die
Naben 7 bzw. 7' können entweder allein oder mitsamt den anschließenden Kegeln 9
bzw. io, ii einen oder mehrere Schlitze 12 (Abt). 7 und 7a) aufweisen, und
die Bohrungen 8 können entweder glatt gebohrt oder, wie ebenfalls aus Abb.7 ersichtlich,
mit Riffelung oder feiner Verzahnung 13 versehen sein. Die axiale Verspannung der
Scheibenteile 1, 2 geschieht entweder durch z. B. parallel zur Bohrung 8 liegende
Zugorgane, etwa Schrauben 14 (vgl. insbesondere die Abb. 2, 4, 8 und io) oder durch
eine aus Abt>. 9 ersichtliche Gewindemutter 16. Die in Abt>. io dargestellten Halbprofilkränze
17, die z. B. durch ihren steilen inneren Kegel 18 in gegenseitigem Abstand gehalten
werden,
nehmen an der axialen Verspannung nicht teil, diese geschieht vielmehr nur durch
die Teile i und 2.
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Die Wirkungsweise der zweckmäßig aus Blech gepreßten Scheiben beruht
auf dem Prinzip der Durchbiegung der an sich bekannten Tellerfedern. Durch die axiale
Verspannung der beiden innerhalb des Rillenprofils beginnenden und sich bis zur
Bohrung erstreckenden großen Einfach- bzw. Doppelkegel wird bei mäßigen Schraubenkräften
unmittelbar eine beträchtliche Verformung der Kegel und damit eine erhebliche Verringerung
des inneren Durchmessers erzielt, wobei ein Umkippen und Durchdrücken der Scheibenwände
nach innen infolge der bis zur Bohrung reichenden Kegelform nicht erfolgen kann.
Die vorgeschlagene Ausbildung gewährleistet daher eine große Klemmwirkung, die auch
bei gröberen Passungsunterschieden zwischen Scheibenbohrung und Welle eintritt und
verhindert, da ein Durchdrücken der Scheiben nicht mehr erfolgen kann, demzufolge
auch deren Unbrauchbarwerden. Bei Scheiben mit Doppelkegel, die zweckmäßig für größere
Scheibendurchmesser und Profile angewandt werden, tritt bei der axialen Verspannung
eine Verformung beider Kegel ein. Sie sind daher bei bester Klemmwirkung etwas steifer
als die Scheiben mit Einfachkegel. Die kurzen nach außen oder innen gekehrten Naben
am inneren Scheibenumfang verteilen die auftretenden Spannungen auf einen größeren
Querschnitt. Zur radial nach innen gerichteten Nabenverformung werden die durch
die axiale Verspannung derKegel erzeugten Spannkräfte mit verwandt, so daß eine
Steigerung des übertragbaren Drehmomentes erfolgt. Bei Scheiben mit Doppelkegel
sind die Naben zweckmäßig nach innen gekehrt, um ein möglichst gutes Heranziehen
des Nabenquerschnittes infolge der Verformungsrichtung des inneren an die Nabe anschließenden
Kegels zur Drehmomentübertragung zu erreichen.
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Ein- oder mehrfach geschlitzte Naben oder Kegelscheiben haben insbesondere
bei kleinen Bohrungen den Vorteil, eine ausreichende Verformung bei mäßigen Spannkräften
zu besitzen, die bei ungeschlitzten Scheiben nicht immer erreichbar ist.
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Eine weitere Erhöhung des übertragbaren Drehmomentes wird durch eine
Riffelung oder Zahnung der Scheibenbohrungen bewirkt, da bei der eintretenden, radial
zur Bohrung gerichteten Deformierung die Riffeln oder spitzen Zähne sich in die
Welle eingraben und den Reibungswiderstand erhöhen.