FI60762B - Anordning foer loestagbar faestning av nav eller hjul pao en axel - Google Patents

Description

RSr^l [B] C11)KUU.LUTUSJULKAI8U

JHa lJ ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT O U f 0 / C (45) Patentti myönnetty 10 03 1032 Patent meddelat ^ ^ (51) Kv.ik?/int.a.3 p 16 D 1/06 SUOM I — FI N LAN D (21) PtMnttih.kumu* — Patmcmakning 3^95/72 (22) Hukumhpllvt — Aiweknlngtdtg 08.12.72 (23) Alkupilvi—Glltif hctsdmg 08.12.72 (41) Tullut JulklMktl — Bllvttottumllg 15.06.73 _ ' (44) Nlhttvikslpanon ja kuuLJulkaltun pvm. — .

Patent· och registeretyrelsen ' Anaftkan utlagd och uti.«krtft*n pubdeend 30.11.8l (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird pHoritac lU. 12.71

Ruotsi-Sverige(SE) 16010/71 (71)(72) Kjell Gustav Landaeus, Stora Tomegatan 29, S-223 51 Lund, Ruotsi-Sverige(SE) (Jk) Berggren Qy Ab (5lt) Laite navan tai pyörän irrotettavaa kiinnittämistä varten akselille -

Anordning för löstagbar fästning av nav eller hjul pä en axel

Esillä oleva keksintö koskee navan tai pyörän irrotettavaa kiinnittämistä akselille, ja tarkemmin sanottuna keksintö tarkoittaa laitetta navan tai akselin irrotettavaa kiinnittämistä varten akselille, joka laite koostuu kaksiseinämäisestä hoikista, jonka seinämien väliin jäävä ontelo on suljettu hoikin toisessa päässä, jolloin pyörän tai navan ja akselin väliseen tilaan sijoitetun hoikin säteettäinen mitta saadaan muuttumaan muuttamalla hoikin onteloon sovitettuun paineväliaineeseen kohdistuvaa painetta, mikä paineen muutos aikaansaadaan siirtämällä hoikkia ja ontelossa liikkuvaksi järjestettyä ja paineväliainetta vasten olevaa mäntää toisiinsa nähden.

Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on aikaansaada liitin, jolla napa tai pyörä kiinnitetään akselille, ja erityisesti sellainen liitin, joka on helposti avattavissa kun napa tai pyörä halutaan irrottaa akselilta. Liittimen tulee kyetä liittämään toisiinsa standar-dikone-elimiä, joiden toleransseille ei ole asetettu mitään erikoisvaatimuksia. Liittäminen tulee tapahtua ilman että liitettäviin osiin jää pysyviä muodonmuutoksia. Liittimen tulee olla tarpeeksi yksinkertainen, jotta ei-ammattimies pystyy suorittamaan liittämisen, ja liittimen tulee olla sellainen, että sen avulla voidaan navan tai pyörän \ ,· 2 60762 akselille kiinnittämisen lisäksi liittää toisiinsa kaksi peräkkäistä, yhdensuuntaista akselia tai putkea.

Edellä selostetun tanainen liitin on aikaisemmin tunnettu esim. sveitsiläisestä patentista n:o 408 5rj2, mutta mainitulla aikaisemmin tunnetulla liittimellä on useita heikkouksia. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että voimaviivat kulkevat sekä liittimen että navan tai pyörän kautta. Tämän johdosta on napaa tai pyörää työstettävä useita suunnalta, eikä standardinapoja tai -pyöriä voida käyttää ilman edelläkäypää työstöä. Napaan tai pyörään on porattava reikiä liittimen ruuveja varten ja lisäksi on napaan tai nyörään järjestettävä aksiaalinen olake liittimen koko kehälle paineväliaine mukaanluettuna .

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa aikaisemmin tunnettujen liittimien haitat ja aikaansaada edellä selostetun tapainen liitin, joka on yksityiskohtaisesti eritelty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön erästä etusijalla olevaa suoritustapaa tullaan seu-raavassa selostamaan esimerkin muodossa, jossa sisäseinämän ulkopinnan ulkopää on kierteitetty joihin kierteisiin vastaavasti kierteitetty renkaan muotoinen mäntä on kierrettävissä mainittujen seinämien välitilaan siellä olevaa väliainetta vasten puristaen tätä kokoon, jolloin väliaine puristuu hoikin seinämiä vasten painaen näitä ulospäin akselia ja navan tai pyörän reiän sisäpintaa vasten.

Keksinnön tämän suoritustavan avulla aikaansaadaan luja liitos akselin ja navan tai pyörän välille, ja ovat viimeksimainitut helposti jälleen irrotettavissa akselilta kiertämällä mäntää uloscäin, jolloin hoikin seinämät palaavat jälleen entiseen asemaansa eivätkä enää puristu akselia ja navan tai pyörän reiän sisäpintaa vasten.

Männän kiertäminen hoikkiin saattaa joskus olla vaikeata, sillä tähän tarvittava vääntövoima on melkoinen ja lisäksi hoikkia on pidettävä paikallaan, ettei se kierry männän mukana. Keksinnön edellämainitun suoritustavan mukaisessa liittimessä on siirrettävän vään-tömomentin suuruus rajoitettu, sillä vääntömomentti siirtyy akselilta pyörään tai päin vastoin vain hoikin umpinaisen pään kautta. Lisäksi osa liittimestä tulee ulos navasta ja saattaa tämä uloke joissakin tapauksissa olla haittana.

Esillä olevan keksinnön perussuoritustavan mukaisessa liittimessä syntyy erittäin voimakkaita paikallisia jännityksiä hoikin umpinaisessa päässä, joiden pienentäminen on erittäin suotavaa. Tämä voidaankin tehdä esillä olevan keksinnön mukaan järjestämällä liitin siten, ettei paineväliaineen aikaansaama paine vaikuta aivan hoikin 3 60762 sisä- ja ulkoseinämän välisen rengasmaisen pohjaosan kohdalla.

Nämä sekä muut keksinnön mukaiset edut ja parannukset ilmenevät seuraavista keksinnön sovellutusten selostuksista, joissa viitataan oheistettuihin piirustuksiin.

Kuvio 1 esittää pitkittäisleikkausta keksinnön mukaisesta nerus-liittimestä, jonka avulla pyörä on kiinnitetty akselille. Kuvio 2 esittää poikkileikkausta pyörän kiinnityksestä akselille keksinnön mukaisella muunnetulla liittimellä. Kuvio 3 esittää noikkileikkausta viivaa II-II pitkin (kuvio 2), ja kuvio 4 esittää pyörää kiinnitettynä kahdelle yhdensuuntaiselle akselille, joiden läpimitat ovat olennaisesti samansuuruiset. Kuvio 5 esittää kaaviomaisesti liittimen eräissä osissa mahdollisesti esiintyviä voimia, ja kuvio 6 esittää liitintä, jossa on onnistuttu pienetämään mainittujen voimien aiheuttamia jännityksiä. Kuvio 7 esittää vielä erästä keksinnön toteutustapaa.

Keksinnön mukainen liitin on tarkoitettu kiinnittämään pyörä 9 akselille 13- Liitin 10 koostuu kaksiseinämäisestä hoikista, jossa on sisäseinämä 10a ja ulkoseinämä 10b säteen suunnassa erillään toisistaan. Seinämät ovat yhdistetyt toisiinsa toisessa päässään renkaan-muotoisella pohjalla 11. Holkki 10 valmistetaan parhaiten kahdesta erillisestä hoikista 10a ja 10b, jotka hitsataan yhteen toisesta päästään tai liitetään toisiinsa pohjaosan 11 avulla jotain sopivaa liittänistapaa käyttäen. Holkki voidaan tietenkin valmistaa myös sorvaamalla ontelo 15 hoikin sisä- ja ulkoseinämän väliin.

Kuten kuviosta 1 nähdään on hoikin 10 poikkileikkaus U-muotoi- r.en ja se on avoin toisesta päästään. Hoikin seinämien välisessä ontelossa 15 on paineväliaine 14, esim. kumia, joka yhdessä muovista tai metallista valmistetun tiivisterenkaan 7 ja mutterin 12 sekä Hollein 10 kanssa muodostavat irrotettavan liittimen. Pyörää 9 asennettaessa akselille 13 työnnetään liitin pyörän reiän ja akselin välitilaan, minkä jälkeen mutteria. 12 kierretään sisään, kunnes paine väliaineessa on noussut sopivan suureksi. Tiiviste 5,7·, jota ei aina tarvita, toimii tiivisteenä painevällainetta vasten sekä helpottaa mutterin sisäänkiertämistä pienentämällä mutterin otsapinnan ja väliaineen välistä kitkaa. Pyörä 9 on nyt kiinnitetty akselille 13 erillisen liittimen avulla.

Kuvioista 2 ja 3 nähdään, että ontelo 15 on koko pituudeltaan täynnä kimmoisaa paineväliainetta, kuten esim. kumia, ja on ontelon avoimessa päässä rengasmainen mäntä 16. Männän tehtävänä on puristaa kimmoisaa väliainetta kokoon, ja tätä tarkoitusta varten on sisäsei- k 60762 nämän 10a ja ulkoseinämän 10b väliin tehty vähintään kolme symmetrisesti sijaitsevaa kierteitettyä reikää, joihin kierretyillä ruuveilla 13 väliainetta 1*1 voidaan puristaa kokoon.

Liitin on mitoitettu siten, että sen ja akselin sekä sen ja pyörän väliin jää välys 8. Piirustuksissa on välys 8 esitetty liioiteltuna selvyyden vuoksi. Kun ruuveja 18 kiristetään puristuu kimmoisa väliaine 1*1 kokoon, jolloin sisäseinämä 10a ja ulkoseinämä 10b painuvat toisistaan poispäin väliaineen kasvavan sisäisen paineen mukaisesti puristuen akselia 13 ja napaa 9 vasten. Ruuveja 18 voidaan kiristää pitämättä kiinni hoikista 10. Ruuvit 18, jotka ovat edullisimmin kuusiokoloruuveja, on parhaiten mitoitettava siten, että ne sisäänkierrettyinä ovat kokonaan hoikin 10 sisällä eivätkä siis ulkone siitä. Ruuvien 18 tehtävä on kahdenlainen; niiden avulla puristetaan väliaine 1*1 kokoon ja ne siirtävät vääntömomenttia sisä-ja ulkoseinämien välillä. Jos mainittua vääntömomentin siirtymistä halutaan lisätä, varustetaan rengasmäntä 16 ulokkeilla, jotka vastaavat ruuvireikiä 17, jolloin sisä- ja ulkoseinämä ovat kiinteästi yhdistetyt toisiinsa myös hoikin avoimessa päässä. Tällöin voidaan nostaa väliaineeseen 1*1 kohdistuvaa painetta ilman pohjaosan 11 rikkoutumis vaaraa, mikä saattaa uhata myöhemmin selitetyllä tavalla. Molemmissa tapauksissa ruuvit 18 siirtävät vääntömomentin.

Kuviossa 4 esitetään kuinka liitintä voidaan käyttää kahden akselin 13a ja 13b yhteenliittämiseen, kun akseleiden halkaisijat ovat olennaisesti samat. Liitintä voidaan käyttää kahden pyörän kiinnittämiseksi yhteiselle akselille ja joissakin tapauksissa useamman pyörän kiinnittämiseksi useammalle akselille.

Kuviossa 5 esitetyssä toteutuksessa, joka muuten vastaa kuviossa 1 esitettyä, vääntömomentti siirtyy sisäseinämän 10a ja ulkoseinämän 10b välillä yksinomaan hoikin päässä olevan,, seinämiä yhdistävän pohjaosan 11 kautta. Nämä rasitukset ovat kriittisimmät pohjaosassa 11 ja ne muodostuvat vääntömomentin siirron aiheuttamasta leikkausrasituksesta, väliaineessa 1*1 olevan paineen aiheuttamasta vetorasituksesta sekä kohdassa B esiintyvästä taivutusrasituksesta seinämien 10a ja 10b painuessa ulospäin napaa ja akselia vasten väliaineen painetta nostettaessa. Pisteeseen B kohdistuvista rasituksista on taivutusrasitus suhteellisesti suurin, ja se on sitä suurempi mitä suuremmi liittimen ja akselin sekä navan välinen välys on. Järjestämä!!^ taipuminen tapahtuvaksi pitemmällä osalla liitintä voidaan taivutnsrssitusta huomattavasti vähentää, mikä muussa tapauksessa pienentää väliaineeseen kohdistettavaa maksimipainetta ja sa-

Claims (9)

1. 5 60762 maila liittimen siirtymää suurinta vääntömomenttia. Laskemalla yksinkertaisesti syntyvä rasitus voidaan helposti todeta, että jos taipuminen tapahtuu entistä kaksinkertaisella matkalla, pienenevät tai-vutusrasitukset neljännekseen. Tuollainen holkinosien 10a ja 10b taipuman pidennys voi tapahtua esim. kuviossa 6 esitetyllä tavalla, jossa välitilassa 15 lähellä hoikin suljettua päätä on rengasmainen olake 19, jota vasten tiiviste 20 nojaa kevyesti. Tiiviste ottaa vastaan paineen väliaineesta 14 ja siirtää sen olakkeen 19 kautta sisäseinämään 10a ja ulkoseinänä än 10 b. Kuvion 5 alaosassa on esitetty kuinka taipuminen tapahtuu lyhyellä matkalla kohtaan 3 saakka, ja kuviossa 6 on katkoviivoilla esitetty kuinka taipuminen tapahtuu pitemmällä osalla hoikkia, nimittäin ontelon 15 pohjasta tiivisteen 20 tasoon saakka. Kuvion 7 mukainen toteutustapa on kuviossa 4 esitetyn mukainen, mutta poikeaa tästä siinä, että ulomman seinämän 10b päässä on säteet-täisesti ulospäin suuntautuva kaulus, jolloin rengasmäntää 16 voidaan painaa väliainetta 14 vasten renkaalla 21 kiristämällä kauluksen 10c kiertyviä ruuveja. On selvää, ettei keksintö rajoitu edellä selostettuihin toteutuksiin, vaan siihen voi sisältyä kaikenlaisia modifikaatioita jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten rajoissa.
2. 1. Laite pyörän tai navan (9) irrotettavaa kiinnittämistä varten akselille (13), joka laite koostuu kaksiseinämäisestä hoikista (10), jonka seinämien väliin jäävä ontelo (15) on suljettu hoikin toisessa päässä, jolloin pyörän tai navan (9) ja akselin (13) väliseen tilaan sijoitetun hoikin säteettäinen mitta saadaan muuttumaan muuttamalla hoikin onteloon (15) sovitettuun paineväliaineeseen (14) kohdistuvaa painetta, mikä paineen muutos aikaansaadaan siirtämällä hoikkia (10) ja ontelossa (15) liikkuvaksi järjestettyä ja paineväliainetta vasten olevaa mäntää (12) toisiinsa nähden, tunnettu siitä, että holkki (10) ja mäntä (12) ovat suoraan yhdistetyt toisiinsa siten, että aksiaalivoiman, jolla mäntä (12) painaa hoikin ontelossa (15) olevaa paineväliainetta (14), vastavoima vaikuttaa yksinomaan hoikin (10) kautta.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu sii-t ä, että mäntä (12) on varustettu kierteillä, jotka sopivat hoikin 6 60762 (10) ontelossa (15) oleviin kierteisiin siten, että mäntä (12) voidaan kiertää hoikin onteloon (15)*
4. 5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mäntä (12) on sisäkierteillä varustettu rengasmäntä ja että hoikin sisäseinämässä (10a) on vastaavat ulkokierteet. *1. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että hoikin ontelon (15) sisäseinämä (10a) ulottuu pituussuunnassa hoikin ontelon (15) ulkoseinämän (10b) ulkopuolelle.
5. 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mäntä on rengasmäntä (16), joka voidaan painaa kaksi-seinämäisen hoikin (10) onteloon (15) usealla ruuvilla (18), jotka kiertyvät osaksi hoikin ulkoseinämässä (10b) ja osaksi hoikin sisäseinämässä (10a) oleviin kierteisiin.
6. 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mäntä on rengasmäntä (16), joka voidaan painaa kaksi-seinämäisen hoikin (10) onteloon (15) renkaalla (21), jota voidaan painaa hoikin (10) avointa päätä kohden usealla ruuvilla (18), jotka kiertyvät hoikin ulkoseinämässä (10b) olevaan ja siitä säteettäi-sesti ulospäin suuntautuvaan kaulusrenkaaseen (10c).
7. 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että rengasmäntä (16) voi vapaasti liikkua hoikin ontelossa (15) tämän pituussuunnassa ja sitä voidaan painaa hoikin ontelossa (15) olevaa paineväliainetta (1*0 vasten vähintään kolmella symmetrisesti sijoitetulla ruuvilla (18).
8. 8. Patenttivaatimuksen 2, 5 tai 6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kaksiseinämääsen hoikin (10) ontelossa (15) on ontelon pohjaosasta (11) erillään kaksi rengasmaista olaketta (19)» joista toinen on ulkoseinämässä (10b) ja toinen sisäseinämässä (10a), ja että tiiviste (20) nojaa mainittuja olakkeita (19) vasten siten, että mäntää (16) painettaessa onteloon (15) kimmoisa paineväliaine (1*0 puristuu mainittua tiivistettä (20) vasten.
9. 1. Anordning för löstagbart fastgörande av ett hjul eller ett nav (9) pä en axel (13) vilken anordning innefattar en dubbelväggig hylsa (10) med ett mellan väggarna beläget hälrum (15) som är slutet i hylsans ena ända, varvid det radiella mättet pä en mellan hjulet eller navet (9) och axeln (13) placerad holk kan förändras genom att ändra trycket mot ett tryckmedium (1*1) som anordnats i holkens hälrum (15), vilken tryckförändring ästadkoms genom att flytta i