DE921182C

DE921182C - Verbindung zweier sich konzentrisch umschliessender Elemente

Info

Publication number: DE921182C
Application number: DEST3998A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Stieber
Original assignee: Stieber Rollkupplung K G
Current assignee: Stieber Rollkupplung K G
Priority date: 1951-10-24
Filing date: 1951-10-24
Publication date: 1954-12-09

Description

Verbindung zweier sich konzentrisch umschließender Elemente Die Erfindung betrifft eine Verbindung' zweier sich konzentrisch umschließender Elemente, von denen das innere hohl und zur elastischen Formänderung mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch dehnbar ist.
Bei bereits bekannten Kupplungen dieser Art besteht das Dehnelement aus einem vollwandigen, hohlzylindrischen Körper, der bei mechanischer Dehnung auch Schlitze haben kann, um den Dehnungsdruck zu vermindern. Bei hydraulisch betätigter Dehnung sind solche Schlitze wegen der erforderlichen Abdichtung nicht möglich; außerdem haben solche Schlitze auch den Nachteil, daß sie die Genauigkeit der Kupplung und die übertragbaren Momente und Kräfte erheblich vermindern. Die Ausführung ohne Schlitze verlangt aber so geringe Wandstärken des Dehnelementes, daß auch dadurch eine in vielen Fällen zu geringe Fertigkeit der ganzen Dehnkupplung nicht zu vermeiden ist.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch; daß ein hohles Element in für Einsätze von Spannfuttern bekannter Weise auf der Innen- und auf der Außenseite mit achsparallelen oder fast achsparallelen, radial nicht durchgehenden Einschnitten versehen ist. Die Einschnitte können ganz oder teilweise mit Gummi od. dgl. gefüllt sein. Auch ist es möglich, daß außerhalb des Spannbereiches der Innendurchmesser des hohlen Elementes gleich oder größer ist als der Grundkreis der inneren Einschnitte, so daß diese an den freien Enden auslaufen. Die Zeichnungen zeigen verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgedankens, und zwar Abb. r einen Längsschnitt durch eine mechanisch betätigte Dehnkupplung, Abb. 2 einen Normalschnitt durch die Dehnkupplung nach Abb. i, Abb.3 einen Normalschnitt durch das Dehnelement einer Dehnkupplung schematisch, Abb. 4 einen Längsschnitt durch eine hydraulisch betätigte Kupplung.
In Abb. -i und 2 ist beispielsweise ein Spannfutter mit sogenannter Rollkupplung schematisch wiedergegeben, und zwar ist Abb. i ein Schnitt A-B der Abb. ä und diese ein Schnitt C-B der Abb. i. Der Befestigungsflansch i und das Dehnelement :2 bilden ein Ganzes.
Das Dehnelement 2 besitzt im Spannbereich radialsymmetrisch angeordnet Innennuten 3, und Außennuten 4. Seine Wandstärke kann beliebig groß sein. Auf derAußenfiächedesDehnelementes2, die kegelig ist, sind in bekannter Weise in einem Käfig 7 geführte Rollen 5 und ein Spannring 6 angeordnet. Dichtungsorgane 8 und 9 schützen den Rollenraum vor Verschmutzung. Im Bereiche der Dichtungsorgane können die Nuten 4 durch elastische Einlagen io, wie Gummi usw., ebenfalls abgedichtet werden. Solche Einlagen können auch bei Bedarf zum Ausfüllen aller Nuten, auch der Innennuten 3, verwendet werden, um eine glatte Bohrung zu erhalten, in der sich Schmutzteile oder andere Fremdkörper nicht festsetzen können.
Die Nuten 3 und 4 sind, wie Abb. 2 zeigt, jeweils paarweise in geringem Abstand voneinander angeordnet. Die Anzahl der Nutenpaare ist beliebig. Die Nuten laufen im allgemeinen parallel zur Achse, sie können aber auch dagegen geneigt sein. Die Nuten 3 und 4 können sich auch beiderseits über den Spannbereich hinaus erstrecken. In Abb. i erstrecken sich die Nuten auf der Flanschseite nur wenig über den Spannbereich hinaus, während sie auf der Gegenseite ganz durchlaufen. Dadurch wird die Spannwirkung ebenfalls bis an das Ende dieser Seite vorgetragen.
Der Spanndurchmesser ist d. Außerhalb des Spannbereiches kann der Durchmesser D des Dehnelementes (Abb. i) zweckmäßig gleich oder größer sein als der Grundkreis der Nuten 3, um die Herstellung dieser Nuten zu erleichtern.
Die Außennuten 4 enden im allgemeinen, wie Abb. i zeigt, innerhalb des Bereiches des Durchmessers d, so daß ein Durchbruch vermieden wird. Das Dehnelement bleibt also dicht geschlossen.
In besonderen Fällen können aber die Nuten 4 auch über den Bereich des Durchmessers d in den Bereich des Durchmessers D hineinreichen. Dadurch ändern sich die Verformungseigenschaften des Dehnelementes in einer für viele Zwecke günstigen Weise. Insbesondere wird der E'influß des formfesten Flansches i dadurch gemindert.
Die Tiefe der Nuten 3 und 4 ist zweckmäßig so groß, daß der Durchmesser des Grundkreises der Außennuten H kleiner ist als der Durchmesser des Grundkreises der Innennuten 3.
Beim Betätigen der Kupplung, also nach Abb. i durch Drehen des Spannringes 6, wird das Dehnelement 2 -durch die Rollen 5 zusammengedrückt. Infolge der Nuten 3 und 4 können aber keine nennenswerten Tängentialspannungen entstehen. Die Verformung ist mit wesentlich kleineren Drücken und größeren Durchmesseränderungen möglich, und- zwar auch bei beliebig großer Wandstärke des Dehnelementes.
Abb. 3 zeigt eine andere Anordnung der Nuten. Im Dehnelement .2 sind hier jeder Innennut 3 zwei Außennuten 4 zugeordnet. Dadurch wird auch die einzelne Gruppe symmetrisch. Diese Form ist besonders bei geringer Anzahl der Nutengruppen vorteilhaft.
Außer den in Abb. 2 und 3 gezeigten Anordnungen können je nach den Erfordernissen auch beliebig andere Anordnungen der Nuten vorgesehen werden. Auch die Form der Nuten kann nach Gesichtspunkten der Fertigung und der Verwendung beliebig gewählt werden.
Abb. q: zeigt einen hydraulisch betätigten Spanndorn. Das Dehnelement i i ist nach Schnitt F-G der Abb.3 dargestellt. Es trägt im Spannbereich die Nuten 3 und 4 nach Abb. 3 oder 2. Im Bereich der Durchmesser D sitzen Dichtungskörper 1.2 bzw. 13, die gleichzeitig das Dehnelement i i gegen das Trägerstück 14 zentrieren und halten. Dadurch, daß die Bereiche der Durchmesser D gleich oder größer sind als der Grundkreis der Innennuten 3, wird eine vollständige Abdichtung des Druckraumes durch die Dichtungskörper 12 und 13 erreicht.
Zum Übertragen von Drehmomenten kann eine Verzahnung 15 oder eine gleichwirkende Einrichtung zwischen den Teilen i i und 14 angeordnet werden. Die Dichtungskörper 12 und 13 sitzen mit Preßsitz auf dem Trägerstück 14 und in dem Dehnelement ii.. Sie- haben die Form einer langen Doppelmanschette. Sie werden durch den Dehndruck nach außen und innen gegen die Preßflächen der Teile ii bzw. 14 zusätzlich angepreßt. Ferner können sie bei Verformung des Dehnelementes i i dieser Verformung folgen, ohne daß ein Klaffen und dadurch bedingtes Undichtwerden eintritt. Ein Sprengring 16 sichert ein Lösen der Preßsitze auch bei hohen Drücken.
Der zum Betätigen der Dehnkupplung erforderliche Druck wird in bekannter Weise durch einen Kolben 17, der in einer zylindrischen Bohrung i8 dichtend geführt ist und durch eine Schraube i9 bewegt werden kann, erzeugt.
Durch eine Bohrung 2o wird die Druckwirkung weitergeleitet.
Durch Betätigen der Schraube i9 wird das Dehnelement i i gedehnt und sein Durchmesser im Spannbereich vergrößert.
Der Vorgang im- Dehnelement ist ebenso wie bei Abb. i und 2 beschrieben.
Bei der hydraulischen Ausführungsform nach Abb.4 ist die durch die große Wandstärke des Dehnelementes erhöhte Steifigkeit und die verminderten Drücke von besonderem Vorteil.
Die Dehnkupplung kann außer den hier beschriebenen Anwendungsformen überall dort benutzt werden, wo eine an sich bekannte Dehnkupplung benutzt wird. Zufolge der wesentlich geringeren , Drücke ist sie aber besonders als Kupplung in und auf umlaufenden Wellen und überall dort verwendbar, wo bisher die hohen zu erzeugenden Drücke hinderlich waren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verbindung zweier sich konzentrisch umschließender Elemente, von denen das innere hohl und unter elastischer Formänderung mechanisch,hydraulisch oderpneumatisch dehnbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Element (2 und i i) in für Einsätze von Spannfuttern bekannter Weise auf der Innen- und auf der Außenseite mit achsparallelen oder fast achsparallelen, radial nicht durchgehenden Einschnitten (3, 4) versehen ist:
2. Verbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (3, 4) ganz oder teilweise mit Gummi od. dgl. gefüllt sind.
3. Verbindung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Spannbereiches der Innendurchmesser (D) des hohlen Elements (2, 11) gleich oder größer ist als der Grundkreis der inneren Einschnitte (3), so daß diese an den Enden frei auslaufen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 743 530, 745 845, 761 2io.