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Als Scheibenrad ausgebildetes metallisches, vorzugsweise gegossenes
oder geschmiedetes Rad mit Nabe und Kranz Die Erfindung bezieht sich auf als Scheibenräder
ausgebildete metallische, vorzugsweise gegossene oder geschmiedete Räder mit Nabe
und Kranz, wie es z. B. Wechselräder für Werkzeugmaschinen sind.
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Wechselräder -wie auch andere Räder hat man bisher entweder als volle
Scheibenräder ausgebildet, besonders soweit es sich um Räder kleineren Durchmessers
handelte, oder man hat in den Radscheiben Durchbrechungen angeordnet oder die Räder
als Speichenräder ausgebildet. Auch sind Scheibenräder bekannt, deren Kranz durch
einen verhältnismäßig dünnen scheibenförmigen Steg ohne Durchbrechungen mit der
Nabe verbunden ist. Als Wechselräder wurden am häufigsten Scheibenräder mit durchbrochenen
Scheiben verwendet. Solche Räder lassen sich schlecht aufnehmen, wenn sie bearbeitet
werden sollen. Die durchbrochene Radscheibe neigt zu Schwingungen, so daß die Räder
bei höheren Umlaufzahlen klirrende Geräusche erzeugen. Soweit es sich um gegossene
Räder handelt, neigen die Gußstücke zu Lunkerbildung, besonders am Innenmantel der
Nabe und am Außenmantel des Kranzes, also gerade dort, wo die Räder bearbeitet werden
müssen.
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Die Erfindung besteht darin, daß mindestens auf der einen Seite der
Radscheibe von der Nabe ausgehende, sich radial erstreckende und in einem Abstand
vom Kranz endende rippenartige Ansätze vorgesehen sind, die mit der Scheibe aus
einem Stück bestehen.
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Die gemäß der Erfindung ausgebildeten Räder fallen für gleiche Durchmesser
und Beanspruchungen zwar etwas schwerer aus als Scheibenräder
mit
durchbrochenen Scheiben. Durch die rippenartigen, in einem Abstand vom Kranz endenden
Ansätze wird aber erreicht, daß sie sich leicht und ohne daß Verformungen der zu
bearbeitenden Bereiche eintreten könnten gut zentrisch aufspannen lassen. Da die
Radscheibe nicht durchbrochen, sondern durch die rippenartigen Ansätze im Gegenteil
versteift ist, wird die Neigung zu Eigenschwingungen unterdrückt; gemäß der Erfindung
ausgebildete Räder laufen also auch bei hohen Drehzahlen ruhig. Soweit es sich um
gegossene Räder handelt, wird bei den neuen Rädern die Lunkerbildung im Bereich
der Nabenbohrung und des Kranzumfanges weitgehend vermindert.
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In der Zeichnung ist als Beispiel ein Wechselrad der bisher am häufigsten
verwendeten Art dargestellt, ihm ist ein Beispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten
Rades gegenübergestellt.
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Fig. I ist eine Ansicht eines Rades bekannter Ausführung, Fig. 2 ein
zu Fig. I gehörender Schnitt; Fig. 3 ist eine Ansicht eines gemäß der Erfindung
ausgebildeten Rades, Fig. 4 ein zu Fig. 3 gehörender Schnitt; Fig. 5 und 6 zeigen
weitere Ausführungsformen. Das bekannte Wechselrad nach Fig. I und 2 besteht aus
der Radscheibe I, die :sich -einerseits zur Radnabe 2 und andererseits zum Radkranz
3 erweitert. Der Kranz 3 trägt die Verzahnung 4. In der Nabe 2 ist bei dem gezeichneten
Beispiel eine Keilnut 5 angebracht, die auch durch ein anderes zur Mitnahme geeignetes
Profil ersetzt sein könnte. Die Scheibe I ist durchbrochen; sie weist Löcher 6 auf.
In Fig. 2 ist durch eine strichpunktierte Linie der Umriß des gegossenen Rohlings
angedeutet, aus welchem derartige Räder hergestellt zu werden pflegen.
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Ihrer Gestaltung nach, gleichgültig ob die Räder durch Gießen oder
in anderer Weise hergestellt sind, lassen sich solche Räder zur Bearbeitung schlecht
aufspannen. Werden sie am Innenmantel des Kranzes gefaßt, so verformen sie sich
im Außendurchmesser. Werden sie auf dem Außenmantel der Nabe gefaßt, so verformt
sich die Nabenbohrung, und es ist kein sicherer fester Halt erzielbar. Will man
sie in den Löchern 6 fassen, so müssen diese zunächst bearbeitet werden, weil bei
Herstellung durch Gießen am Loch meist eine scharfkantige unregelmäßige Gußnaht
entsteht, wie !sie in Fig. 2 angedeutet ist. Wenn die Gußform in der Lochmitte geteilt
ist, so sind die Lochhälften längs der Gußnaht oft gegeneinander versetzt.
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Bei den in Fig. I angekreuzten Stellen am Kranzumfang und in der Nabenbohrung
neigen diese Räder, wenn sie durch Gießen hergestellt werden, zur Lenkerbildung.
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Bei dem" gemäß der Erfindung ausgebildeten Wechselrad nach Fig. 3
und 4 hat die Radscheibe I keine Durchbrechungen ; der Kranz 3 mit den Zähnen 4
ist ebenso ausgebildet wie der beim Beispiel nach Fig. I und 2, und auch die Nabe
2 mit .der Keilnut, die auch durch ein anderes zur Mitnähme geeignetes Profil ersetzt
sein könnte, ist unverändert beibehalten. Von der Nabe ausgehend sind jedoch drei
sich in radialer Richtung erstreckende, in einem Abstand vom Innenmantel II des
Radkranzes endende rippenartige Ansätze 7, 8 und 9 vorgesehen, die mit der Scheibe
aus einem Stück bestehen. Ein in dieser Art ausgebildetes Rad läßt sich für jeden
Bearbeitungsvorgang leicht und gut zentrisch aufspannen. Es läßt sich entweder an
den Stirnflächen Io der Ansätze 7 bis 9 fassen oder an den Seitenflächen I2, I3
dieser Ansätze.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 3 und 4 sind die Ansätze nur auf einer
Seite der Radscheibe angeordnet, sie können jedoch auch auf beiden Seiten angeordnet
sein. Die Ansätze jeder Gruppe sind dann zweckmäßig gegen die der anderen vorzugsweise
symmetrisch versetzt.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 3 und 4 sind die Ansätze 7 bis 9 in axialer
Richtung niedriger als die über die Scheibenfläche überstehenden Teile der Radnabe
und des Radkranzes. Dies ergibt den besonderen Vorteil, daß die :sämtlichen Drehbearbeitungsvorgänge
an dem Werkstück an einer einzigen Aufspannung vorgenommen werden können; die zur
Aufspannung hinzeigende Stirnseite der Nabe kann dann von der Gegenseite her mit
einem Hakenstahl durch das Loch hindurch bearbeitet werden. Bei anderen Ausführungsformen
können die Ansätze jedoch auch ebenso hoch oder höher sein, als die über die Scheibenfläche
überstehenden Teile der Radnabe und des Radkranzes. Um verschiedenartige Aufspannungen
zu ermöglichen, z. B. um für verschiedene mittlere Durchmesser vorzugsweise geeignete
Aufspannwerkzeuge verwenden zu können, können auch mehrere Gruppen radialer Ansätze
wie 7 bis 9 vorgesehen sein, die gruppenweise radial verschieden weit reichen (vgl.
Fig. 5, Ansätze I4, I5, I6), sei es auf derselben, sei es auf verschiedenen Seiten
der Radscheibe. Auch bei Anordnungen solcher Gruppen radial verschieden weit reichender
Ansätze können die Ansätze der einen Gruppe gegen die der anderen versetzt sein,
und zwar vorzugsweise symmetrisch versetzt; die Ansätze können aber auch in radialer
Richtung stufenförmig abgesetzt sein (Fig. 6).
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Die verbesserte Aufspannmöglichkeit, die durch die erfindungsgemäße
Gestaltung erreicht wird, ist auch bei nicht durch :Gießen hergestellten Rädern,
insbesondere bei geschmiedeten Rädern, vorteilhaft, während bei durch Gießen hergestellten
Rädern die Lenkerfreiheit der zu bearbeitenden Zonen einen zusätzlichen Vorteil
darstellt. Die Erfindung ist auch nicht nur bei gußeisernen, sondern auch bei aus
anderen metallischen Werkstoffen gegossenen Rädern vorteilhaft verwendbar. Auch
bei Rädern, die nicht Zahnräder sind, läßt sich die Erfindung mit Vorteil verwenden.