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Konusklemmverbindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konusklemmverbindung,
welche u. a. in hohem Maße zur Verklemmung von Körpern auf Drehwellen geeignet ist.
Das Wesen der erfindungsgemäßen Konusklemmverbindung besteht darin, daß sie durch
eine mit Säge ausgerüstete Gewindehülse gebildet ist. Ein Sägegewinde unterscheidet
sich von einem Gewinde normaler Art dadurch, daß die einen Flanken des Gewindes,
von der Gewindesteigung abgesehen, annähernd senkrecht zur Längsachse stehen, während
die anderen Flanken im spitzen Winkel bis zur Höchstspitze von etwa 45 bis 45° zur
Gewindeachse verlaufen.
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Sägegewinde sind bereits bekannt. Neu ist jedoch ihre Anwendung für
Klemmverbindungen, d. h. die Ausrüstung von Hülsen mit einem derartigen Gewinde.
Das bekannte Sägegewinde findet dort Anwendung, wo es sich darum handelt, hohe,
axial wirkende Kräfte zur Geltung kommen zu lassen, wie z. B. bei den Spindeln von
Spindelpressen. Hier soll im wesentlichen keine Radialkomponente erzeugt werden.
Im Fall der vorliegenden Erfindung hingegen sollen nach Möglichkeit keine axial
wirkenden Komponenten hervorgerufen werden, sondern vielmehr radiale. Aus diesem
Grund steht erfindungsgemäß die Schrägflanke des Gewindes höchstens im Winkel von
25° zur Längsachse. Dieser spitze Winkel ist ohne Beeinflussung der Gewindesteigung
dadurch ermöglicht, daß die andere Flanke etwa senkrecht zur Gewindeachse steht.
Zur Geltung kommen soll im vorliegenden Fall im wesentlichen die Schrägflanke, wenngleich
auch der senkrecht stehenden Flanke eine gewisse Bedeutung zukommt.
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Eine erfindungsgemäße Gewindehülse kann einen zur Verdrehung der Hülse
und zur Abstützung
bestimmten Kopf aufweisen. Es kann auch die Anordnung
in der Weise getroffen sein, daß zwei konzentrische, zum gegenseitigen Gewindeeingriff
bestimmte Hülsen vorgesehen sind, von denen die eine mit Kopf ausgerüstete kürzer
ist als die andere.
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Die Zeichnung zeigt vier verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen
Gewindehülse im Axialschnitt.
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In Fig. i ist die Verbindung eines auf einer Welle i zu verklemmenden
Rads 2, z. B. Keilriemenrads od. dgl., dargestellt. Auf der Welle i sitzt eine Hülse
3, die mit einem Axialschlitz 4 versehen ist und an ihrem Außenumfang ein Gewinde
trägt. Dieses Gewinde ist besonderer Art. Die eine Flanke 5 des Gewindes läuft rin
spitzen Winkel von etwa 20° zur Längsachse der Hülse, während die andere Flanke
6, im Axialschnitt betrachtet, etwa senkrecht zur Hülsenlängsachse steht. In der
Praxis wird aus bearbeitungstechnischen Gründen der Winkel zwischen der Flanke 6
und der Hülsenlängsachse. nicht genau 9o° sein, sondern etwa 95 bzw. 85°, jedenfalls
so, daß bei Auftreten einer Zugwirkung in der Pfeilrichtung der Fig. i ein wesentlicher
Radialdruck auf die Mutter 7 nicht übertragen wird.
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'Das zu verklemmende Element 2, in diesem Fall das Keilriemenrad,
ist am Innenumfang einer Durchbrechung mit einem Gewinde 8 gleicher Art versehen.
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Zur Herstellung der Klemmverbindung wird die Hülse 3 in das Rad 2.
eingeschraubt, derart, daß sie in Länge der aufzuschraubenden Mutter 7 seitlich
über das Rad 2 vorsteht. Die Welle i wird in die Hülse 3 eingesteckt, und auf den
vorstehenden Teil der Hülse 3 wird die Mutter 7 aufgeschraubt und mittels eines
Schlüssels angezogen. Die Hülse 3 wird zufolge des schrägen Verlaufs der Flanken
5 im Keilriemenrad 2 verklemmt, und der auftretende Radialdruck wird unter Verklemmung
auf die Welle i übertragen. Ist die Hülse 3 aus besonderem Material, so kann gegebenenfalls
auf den Axialschlitz bzw. Schlitze 4 verzichtet werden. Die Schrägflanke 5, die
im Winkel von etwa 20° zur Längsachse der Hülse verläuft, hat bei axialer Verschiebung
der Hülse 9 eine außerordentlich starke Verklemmung zur Folge. Wie erwähnt, ist
der spitze Winkel der Schrägflanke 5 ohne Veränderung der Gewindesteigung nur dadurch
ermöglicht, daß die Flanke 6 des Gewindes annähernd im Winkel von 9o° zur Hülsenlängsachse
verläuft und somit längenbeanspruchend ist.
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Die Flanke 6 hat jedoch noch eine andere Aufgabe, die darin besteht,
daß die Mutter 7 beim Anziehen und Abstützen auf dem Element 2 radiale Drücke, nicht
dagegen im wesentlichen nur axiale Kräfte (Zugkräfte) hervorruft. Diese hohen axialen
Zugkräfte in Verbindung mit dem spitzen Winkel der Flanke 5 führen zu einer den
gestellten Anforderungen in jeder Beziehung genügenden Verklemmung.
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Für den Fall, daß es zweckmäßig erscheint, kann man von der anderen
Seite her in das Rad 2 eine Muffe 9 einschrauben, die mit einem zum Verdrehen ausgebildeten
Kopf, z. B. Sechskantkopf io, versehen ist. Diese Muffe hat die Aufgabe, die Zugwirkung
der Mutter 7 durch Druckwirkung zu unterstützen oder zu ersetzen.
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Wie aus Fig.2 ersichtlich, liegt außer der Hülse 3 eine diese konzentrisch
umfassende Hülse i i vor, die in Gewindeeingriff mit der Hülse 3 steht. Die Hülse
i i ist mit einem Kopf, z. B. Sechskantkopf 12, versehen, während auf dem vorstehenden
Teil der Hülse 3 die Mutter 7 sitzt. Durch Verdrehen der Mutter 7 und des Kopfs
12 je im Uhrzeigersinn wird eine Zugwirkung sowohl durch, die- Hülse i i als auch
die Mutter 7 hervorgerufen, Zugkräfte, die sich gegenseitig im Sinne der Verklemmung
ergänzen. Auch in diesem Fall kann die Hülse 3 und i i axial geschlitzt sein.
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Fig.3 zeigt, daß das Gewinde auch in eine Welle 12 aufgeschnitten
sein kann. Auf das Gewinde der Welle 12 wird sodann die Hülse i aufgeschraubt und
@z. B. eine Riemenscheibe 2 od. dgl. aufgeschnitten. Eine Gegenmutter 7 hat die
Aufgabe, auf die Muffe i einen axialen Druck auszuüben, um damit die Verklemmung
herbeizuführen.
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Gemäß der Ausführungsform der Fig.4 ist die Gewindehülse i ebenso
wie nach Fig. i mit einem Kopf versehen, der in einer zum Angriff von Schraubenschlüsseln
geeigneten Weise ausgebildet ist. Der Kopf io ist dazu bestimmt, an dem zu verklemmenden
Werkstück 13 abzustützen. Durch diese Abstützung wird eine axiale Zugkraft in derselben
Weise hervorgerufen, wie mit den Muttern 7 der Fig. i und 2 und damit zufolge des
steilen Verlaufs der Gewindeflanken 5 eine genügende Verklemmung. Die Flanken 6
kommen in diesem Fall nicht zur Wirkung.