SE501220C2 - Hydraulisk friktions-klämkoppling för axlar - Google Patents

Description

501 220 och där ytterringarna kan skruvas på innerringen så att de stöter samman med sina mötande ändytor, och där ytterringarna kan pressas isär med hjälp av lämpliga skruvorgan.

Alla dessa kända friktionsklämkopplingar av den nämnda typen påverkas med hjälp av någon typ av skruvorgan. Det krävs vanligen stora krafter för att med god säkerhet klämma fast en maskindel på en drivaxel med hjälp av konkopplingselementen, och det kan därför krävas kraftiga skruvorgan och vanligen också en mängd runt om kopplingen fördelade skruvorgan för att åstadkomma den önskade inbördes förskjutningen av innerringen och ytterringen eller ytterringarna, och det kan också krävas besvärande stora krafter för åtdragning av skruvarna. Det kan också vara svårt att beräkna åtdragningskraven, och därmed klämkraften, så att den blir exakt lika för alla runt om kopplingen fördelade åtdragningsskruvar.

Ett försök att lösa problement med stark och jämn åtdragningskraft visas i den svenska utläggningsskriften 448.315 (F DURANDl, där man utnyttjar ett hydrauliskt tryckmedium för att åstadkomma spännverkan. l detta fall har man utformat innerringen som två stycken separata konringar med spetsänden vända mot varandra, och man använder två stycken ytterringar anordnade att kunna pressas isär genom påverkan av hydraulmediet. För att möjliggöra en montering av de båda ytterringarna på innerringen måste emellertid innerringens konringar, benämnda tryckringar, utformas separata från varandra och så att de på ett eller annat sätt kan kopplas ihop inuti de båda ytterringarna efter sammanförlngen av de båda ytterringarna.

Till grund för uppfinningen har därför legat problemet att åstadkomma en friktionsklämkoppllng av den nämnda typen bestående av en innerring med plan, vanligen cirkulär inneryta och en ytteryta med sågtandformad, dubbel och motriktad gängprofil, och två yttre klämringar, där åtdragningen av kopplingen genom den inbördes isärföringen av ytterringarna sker med av ett hydraliskt tryckmedium överförd kraft som är exakt lika fördelad runt om hela kopplingen med en spännkraft som kan varieras efter önskan från måttlig till mycket stark spännkraft, och där åtdragningen kan ske snabbt och enkelt med hjälp av ett externt tryckorgan och en tryckavlastning kan ske lika snabbt och enkelt. 501 220 Enligt uppfinningen är innerringen alltså av dubbel, motriktad skruvtyp, och de båda samverkande ytterringarna är utformade med en mellanliggande, avtätad tryckkammare som kan fyllas med ett hydraulisk tryckmedium anordnat att trycksättas från en intern eller extern tryckkälla.

Lämpligen kan det mellan de samverkande ytterringarna även finnas ett mekaniskt organ för att mekaniskt säkra ytterringarna i sina isärförda tillstånd. Ett sådant mekaniskt organ kan utgöras av ringformade, speciellt halvcirkelformade segment som förs in mellan de isärförda ytterringarna, eller skruvorgan som är ingängade genom en av ytterringarna och som vid inskruvning spärrar ytterringarna i sina insärförda lägen.

Närmare kännetecken på och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen, i vilken skall hänvisas till bifogade ritningar. På ritningarna visar figur 1 en första utföringsform av en friktionsklämkoppling enligt uppfinningen för fastklämning av en hålaxel på en drivaxel, huvudsakligen i ett axiellt snitt. Figur 2 visar på motsvarande sätt en alternativ klämkoppling i ett partiellt, axiellt snitt före fastklämningen av hålaxeln på drivaxeln, och figur 3 visar samma klämkoppling efter trycksättning och fastklämning på drivaxeln. Figurerna 4, 5 och 6 visar på samma sätt tre ytterligare alternativa friktionsklämkopplingar enligt uppfinningen.

En friktionsklämkoppling enligt uppfinningen kan användas för fastklämning av allehanda olika typer av föremål, och den är mycket lämpad för fastklämning av t ex en hålaxel på en drivaxel, och den visas i figurerna i denna applikation. l figur 1 visas alltså friktionsklämkopplingen för fastklämning av en från ett nav 1 utskjutande hålaxel 2 på en drivaxel 3, vilken kan vara av roterande eller axiellt förskjutbar eller annan typ.

Friktionsklämkopplingen består allmänt av en inre klâmring 4 vilken samverkar med två stycken ytterringar 5 och 6, vilka kan föras isär med hjälp av ett hydrauliskt påverkbart organ 7.

Den inre klämringen 4 är invändigt cylindrisk och anpassad efter ytterdimensionen på hålaxeln 2. och den är utvändigt på känt sätt utformad som en dubbelskruv med två stycken skruvdelar 8 och 9, vilka har ingångar från vardera änden av innerhylsan 4, och vilka möts vid eller nära den längsgående mitten på innerhylsan 4. Skruvdelarna 8 och 9 har släta 501 220 gängflanker, som bildar konytor 10 över vilka lnnerringen kan klämmas fast på hålaxeln 2. Skruvdelarna eller gängorna 8, 9 med sina konytor 10 bildar två i axiellt snitt sågtandformade profiler med konytorna vinklade mot varandra. Gångflankerna eller konytorna 10 bör lämpligen ha en konvinkel som är större än friktionsvinkeln. Vinkeln åstadkommer att ytterringarna 5 och 6 vid en axiell isärföring från varandra åstadkommer en anpressning av lnnerringen 4 mot hålaxeln 2, som i sin tur pressas mot drivaxeln 3 och därvid skapar en fast förbindelse mellan hålaxeln 2 och därmed även navet 1 och drivaxeln 3. lnnerringen 4 kan vara axiellt slitsat pä ett eller flera ställen, men vid relativt snäva toleranser mellan lnnerringen och hålaxeln kan den mycket väl vara oslitsad. Den kommer ändå att kunna komprimeras så starkt att den åstadkommer en säker fastklämning av hålaxeln på drivaxeln. På samma sätt kan hålaxeln 2 vara axiellt slitsad eller oslitsad.

Ytterringarna 5 och 6 är till sin huvudsakliga uppbyggnad spegelsymmetriska med avseende på sina mot varandra vända ändytor, och de är vardera formade med en invändig skruvdel 11 motsvarande innerringens 4 skruvar 8, 9. Ytterringarna 5, 6 kan skruvas på innerringen 4 från var sin ände därav, och de är i sina grundlägen lämpligen inskruvade så att de anligger mot varandra med sina ändytor.

Mellan de båda ytterringarna finns åtminstone två tätningsringar 12 och 13, som mellan sig avgränsar en ringformad kammare 14, vilken skall vara fylld med ett hydrauliskt tryckmedium av i och för sig känd typ, och vilken via en tryckmediefylld kanal 15 kommunicerar med en nippel 16 eller liknande organ för trycksättning av det hydrauliska tryckmediet. Nippeln 16 kan vara lämpad för anslutning till en yttre tryckkälla såsom en extern tryckpump, eller så kan den utgöras av en skruv med tryckkolv, såsom visas i figur 4, för intern trycksättning av tryckmediet i kanalen 15 och i tryckkammaren 14 mellan ytterringarna 5 och 6.

Tryckkammaren 14 och tätningarna mellan ytterringarna kan utformas på många olika sätt. t ex så som visas i figurerna 2 och 3, där den ena ytterringen 5' utformats som en en kolvdel 17 och den andra ytterringen 6* utformats som en cylinderdel 18, och där tätningarna 12' och 13' utformats som O-ringstätningar på kolv-cylindernytorna. Figur 2 visar kopplingen i omonterat, eller icke-fastpressat tillstånd, och figur 3 visar 501 220 samma koppling fastpressad på hâlaxeln 2, som i sin tur är fastpressad på drivaxeln 1. Det är möjligt att utesluta den inre tätningen 13' och att låta det hydrauliska tryckmediet delvis pressas in mellan konytorna 10 och 11 till innerringen och ytterringarna och smörja dessa, vilket underlättar förskjutningen av ytterringarna på innerringen. Ett litet läckage av hydraulmedium under själva trycksättningen kan därvid accepteras.

För att säkra ytterringarna 5' och 6' i sina isärförda lägen är det möjligt att trycka in t ex halvcirkelformade låssegement 19 mellan ringarna 5' och 6' så som visas i figur 3. Efter detta kan trycket i tryckkammaren 14 utan olägenheter avlastas.

I figur 4 visas en klämkoppling vilken är av principiellt samma typ som i figurerna 2 och 3, men där trycksättningsnippeln för den externa tryckpumpen ersatts med en av en tryckskruv 20 som är ingängad i ytterringen 5', och som är anordnad att påverka en tryckkolv 21 för det hydrauliska tryckmediet.

Figur 5 visar ett sätt att låsa ytterringarna i monterat och isärfört läge. Läsningen sker i detta fall med hjälp av ett antal låsskruvar 22, som är ingängade axiellt genom den ena ytterringen 5'. Låsskruvarna har endast till uppgift att säkra ytterringarna i sina redan isärförda lägen, de är däremot inte dimensionerade för att åstadkomma en sådan isärföring.

Figur 6 visar en alternativ möjlighet att låsa ytterringarna 5' och 6' i isärförda lägen. Detta sker med hjälp av en på den ena ytterringen 6' pågängad låsring 23 som genom tätningar 24, 25 avgränsar tryckmediekammaren 14', och som genom vridning på sina gängor kommer i kontakt med den motsatta ytterringen 5' och på så sätt håller ringarna säkrade i isärförda lägen.

Det finns ytterligare en möjlighet att säkra ytterringarna 5 och 6 i sina isärförda lägen, nämligen genom att med ringarna isärförda vrida ringarna på sina gängor, så att de med oförändrd spännverkan på innerringen kommer i stum kontakt med varandra. Denna vridning av ringarna bör ske samtidigt som hydraulmediet spänner isär ringarna. 501 220 Hänvisningssiffror :I of-DGJQOUI-hwfq-x -l _) ...s N _; O) -1 -ß _: 01 -n 05 -n \| _: W NNNJ N-'OQD N (a) N -Pfl N UI nav hâlaxel drivaxel inre klämring ytterring ytterring hydraulsystem skruvde| (av 4) skruvdel (av 4) konyta (på 8, 9) skruvdel (på 5, 6) tätningsring tätningsring tryckkammare kanal trycknippel kolvdel cylinderdel lås-segment tryckskruv tryckkolv låsskruv Iåsring tätning tätning

Claims (6)

10 15 20 25 30 501 220 Patentkrav

1. Hydrauliskt påverkbar friktions-klämkoppling av den typ som kan användas för fastklämning av en formförändringsbar hylsa eller hålaxel (2) på en roterande eller axiellt förskjutbar drivaxel (3), och som består av en formförändringsbar innerring (4), vilken är anordnad att anligga mot hylsan eller hålaxeln (2),och vilken på sin utsida har konelement (10). och minst en ytterring (5, 6) som invändigt är utformad med konelement (11) motsva- rande konelementen (10) hos innerringen (4), och vilka är anordnade att samverka med innerringens (4) konelement (10) och vid axiell förskjutning av ytterringen (5, 6) i förhållande till innerringen (4) åstadkomma en komprimering av den formförändringsbara innerringen och en anpressning av densamma mot hylsan eller hâlaxeln (2) och därigenom en fastklämning av hålaxeln (2) på drivaxeln (3). kännetecknad av att innerringen (4) utvändigt bildar en dubbelskruv med två motriktade gängor (8, 9) som möts ungefär vid innerringens (4) längsgående mitt, och vars gängflanker i axiellt snitt framstår som en serie sågtandformade konytor (10), att innerringen (4) samverkar med två stycken ytterringar (5, 6) som invändigt är utformade med en gängprofil som i tvärsnitt uppvisar sågtandformade konytor (11) överensstämmande med innerringens (4) konytor (10), och av att de två ytterringarna (5, 6) tillsammans bildar en mellanliggande, avtätad tryckkammare (14) som är fylld med ett hydraulisk tryckmedium anordnat att kunna trycksättas från en intern eller extern tryckkälla (7), varvid ytterringarna (5, 6) pressas isär och innerringen (4) komprimeras och klämmer fast hålaxeln (2) på drivaxeln (3).

2. Friktions-klämkoppling enligt krav 1, kännetecknad av att det mellan de samverkande ytterringarna (5, 6) även finnas ett mekaniskt organ (19; 22; 23) för att mekaniskt säkra ytterringarna (5, 6) i sina sinsemellan isärförda lägen.

3. Friktions-klämkoppling enligt krav 2, kännetecknad av att det mekaniska säkringsorganet utgörs av ringformade, speciellt halvcirkelformade segment (19) anordnade att föras in mellan de isärförda ytterringarna (5, 6). 501 220 10 15

4. Friktions-klämkoppling enligt krav 2, kännetecknad av att det mekaniska säkringsorganet utgörs av en eller flera skruvar (22) som är ingängade genom en av ytterringarna och som vid inskruvning kommer till anliggning mot den andra av ytterringarna och därvid spärrar ytterringarna i sina insärförda lägen.

5. Friktions-klämkoppling enligt krav 2, kännetecknad av att det mekaniska säkringsorganet utgörs av en Iåsring (23) som är pågängad på ytterperiferin till en av yttterringarna, och som vid inskruvning kommer till anliggning mot den andra av ytterringarna och därvid spärrar ytterringarna i sina insärförda lägen.

6. Friktions-klämkoppling enligt krav 2, kännetecknad av att det mekaniska säkringsorganet bildas av att endera eller båda ytterringarna (5, 6) är anordnade att kunna vridas på sina koniska gängytor (11) i förhållande till innerringen (4) så att ytterringarna (5, 6) vid fullt anpressad innerring (4) stöter samman med sina mot varandra vända ändytor.