DE635934C - Keilwellenverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Gestaltung einer Keilwellenverbindung, z. B. zum Befestigen einer Nabe eines Zahnrades auf einer Welle.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine neuartige Keilwellenverbindung herzustellen, die eine kräftige, zuverlässige und innige Verbindung herstellt, die für jedes im Gebrauch auftretende Spiel nachstellbar ist, in jeder eingestellten Stellung genau paßt und in der Massenherstellung genau und billig hergestellt werden kann.

Der Gegenstand der Erfindung ist eine Wellenverbindung aus einem inneren und äußeren Keilkupplungsgliede mit einer Mehrzahl im allgemeinen in der Längsrichtung verlaufender, am Umfang mit Abstand angeordneter Keile, welche durch zahnförmige Zwischenräume getrennt sind und in der Längsrichtung gleichmäßig konisch in der Breite verlaufen. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Seite jedes Keiles schraubenartige Gestalt hat und in einer auf die Achse des Gliedes bezogenen Richtung" eine Steigung hat.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. ι eine Teilseitenansicht, z. T. im Schnitt, einer Kupplung nach der Erfindung, in der Längsrichtung in einer Ebene geschnitten, die die Seiten eines Keiles etwa in der Steigungslinie schneidet,

Fig. 2 eine Seitenansicht des inneren Gliedes, Fig. 3 eine Endansicht des inneren Gliedes, Fig. 4 eine Endansicht des äußeren Gliedes,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie nach Fig. 2, aber mit einer anderen Ausführungsform des inneren Gliedes,

Fig. 6 eine Endansicht des inneren Gliedes nach Fig. S,

Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie nach Fig. 4, aber mit einem äußeren Glied, das zum inneren Gliede nach Fig. 5 paßt,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des inneren Gliedes,

Fig. 9 eine Endansicht des inneren Gliedes nach Fig. 8. .

Nach der Zeichnung besteht die Keilverbindung aus einem inneren Gliede 11 und einem äußeren Gliede 12, das starr auf dem ersteren befestigt wird. Das innere Glied n ist als das eine Ende einer Welle und das äußere Glied 12 als die Nabe eines Zahnrades dargestellt. Das Ende der Welle 11 hat einen Ansatz oder Teil 13 von kleinerem Durchmesser mit einem Gewinde zur Aufnahme einer entsprechenden Mutter 14.

Das Ende der Welle 11 hat ein Stück mit ihr bildende und im allgemeinen in der Längsrichtung verlaufende Keile 15, die durch

zahnförmige Zwischenräume 16 getrennt sind. Die Keile~i5Jiaben. gleiche Gestalt und liegen zweckmäßig in gleichmäßigem Abstand um die Wellen, . Die .Keile haben obere oder Außenflächen a, Grundflächen b und linke bzw. rechte Flanken c bzw, d.

Die Köpfe α der Keile 15 sind Zylindersegmente von gleichen Radien und sind in ihrer ganzen Länge konzentrisch zur Achse der Welle! 11. Zweckmäßig liegen sie in der Zylinderprojektion der WdIe.

Die Grundflächen b der Keile 15 bilden die Sohle der zahnförmigen Zwischenräume 16. Die Sohlen b sind im Querschnitt bogenförmig und Teile eines zur Achse der Welle Ii konzentrischen Kreises. Bei den beiden Ausführungsformen, der inneren Glieder nach den Fig. 2 und 5 liegen die Sohlen b parallel zur Achse der Welle 11 und begrenzen eine zylindrische Grundfläche für die Keile 15. Infolgedessen haben die Keile 15 .in ihrer ganzen Nutzlänge gleichmäßige Höhe. Bei der abgeänderten Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 sind die Sohlen gleichmäßig unter gleichem Winkel zur Achse der Welle 11 geneigt, so daß sie eine symmetrisch verjüngte oder konische Grundfläche der Keile 15 begrenzen. Bei dieser Ausführungsform nehmen die Keile 15 in der Höhe allmählich und gleichmäßig in der Längsrichtung ab. • _. Die' Keile 15' sind in ihrer Längsrichtung gleichmäßig konisch in der Breite," so daß die Flanken c und d.; jedes Keiles vom freien " Ende der Welle n nach innen divergieren und die jedes Zwischenraumes 16. konvergieren. Infolgedessen sitzt das äußere Glied 12 läiif den Flanken der Keile" 15 und ist dadurch genau zentriert. Bei der Ausführung nach den Fig. 8 und 9 sitzt das äußere Glied iss auch auf den Sohlen' b.

Die Keile 15 können in verschiedener Weise konisch sein. Z. B. können die Flanken c und d in entgegengesetzten Richtungen mit gleichem Neigungswinkel geneigt sein, wie in den Fig. 2 und '8 dargestellt ist. Keile dieser Gestalt sind zu einer Axialmittelebene symmetrisch. ..Nach den Fig..5 und 6 ist dagegen nur eine Flanke jedes Keiles 15, nämlich die Flanke c, in der Längsrichtung geneigt, während die andere Flanke, nämlich die Flanke d, parallel zur Drehachse und nicht schräg ist/ Es würde also möglich sein, die Flanken c und d in: entgegengesetzten Richtungen unter /verschiedenem Winkel oder in der gleichen Richtung zur "Drehachse unter gleichem. Winkel zu neigen.

Die Flanken c und d, haben eine Erzeugende mit konstanter Winkelbeziehung zur Radialen in der ganzen Lange der Keile 15, so daß bei einer geradlinigen Erzeugenden, wobei eine Flanke parallel zur Achse ist, diese -eine ebene Fläche begrenzt und, wenn eine Flanke eine Neigung von einem anderen Werte als Null hat, eine schraubenartige Fläche begrenzt wird.

Die Nabe oder das äußere Glied 12 ergänzt in ihrer Gestalt das zugehörige innere Glied 11. Infolgedessen hat das äußere Glied 12 eine Mehrzahl von im allgemeinen in der Längsrichtung sich, nach innen erstreckender Keile oder Vor Sprünge 17, die durch zahnförmige Nuten 18 getrennt sind.

Die Keile oder Vorsprünge 17 entsprechen der Zahl, dem Abstande und der Gestalt nach detf Zwischenräumen 16 und die Nuten 18 in gleicher Weise den Keilen 1.5. Dementsprechend haben die Vorsprünge 17 innere Flächen e, die. von der Seite Bogenform haben, eine Grundfläche /, die die Sohle der Nuten 18 bildet, und Flankeng und h, die sich gegen die Flanken c bzw. d legen. Die Sohlenf begrenzen .Zylindersegmente, die die Welle 11 aufnehmen können, wobei die Keile 1.5 zwischen den Vorsprüngen 17 liegen. Zweckniäßig haben die Segmente etwas größeren Umfang als die Welle 11, so daß zwischen den Keilen 15 "und den Sohlen f der Nuten 18 Spiel bleibt.

Nach den Fig. 4 und 7 begrenzen die inneren Flächen e Zylindersegmente, die konzentrisch sind, aber zweckmäßig nur etwas größeren Durehmesser' als die Sohlen b haben, so daß ein kleines Spiel zwischen den Vorsprüngen 17 und den Sohlen der Zwischenräume 16 bleibt. Infolgedessen wird bei diesen Ausführungen eine Berührung zwischen Metall und Metall nur zwischen den zugehörigen Flanken c und d bzw. g und h hergestellt. Bei dem äußeren GHede für die Welle nach den Fig. 8 und 9 (nicht darge- too stellt) würden die Innenflächen e so gestaltet werden, daß sie Segmente einer konischen Bohrung begrenzen, tun auf den Sohlen b aufzuliegen,..

Die Flanken g- und k des äußeren Gliedes nach Fig. 4 sind schraubenartig und haben die gleiche Steigung wie die Flanken c und d der iri den Fig; 1 bis 3 dargestellten Welle. Das äußere Glied für die Welle nach den Fig. 8 und 9 würde die gleichen Flanken ι χ ο haben. Bei dem äußeren "GHede nach Fig. 7 ist die Flanke g schraubenartig, und die Flanke h ist eben und parallel zur Achse, damit sie zu den Flanken c bzw. d ■ der Welle Ii nach den Fig. 5 und 6 paßt.

Die schraubenartige Gestalt der Anlageflanken c, d, g und h mit einer Steigung ist wichtig. Wenn diese Flanken eben wären, so würden sie^hur in einer relativen Axialstellung der inneren und äußeren Glieder genau sitzen; aus diesem Grunde würde kein Selbstausgleich bei Verschleiß erfolgen, und

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es wären sehr kleine Herstellungstoleranzen erforderlich. Wegen ihrer schraubenartigen Gestalt ergänzen sich die schrägen zugehörigen Flanken und sitzen dicht aufeinander, so daß eine gute Anlage in ihrer ganzen Länge beim Verbinden erfolgt, und zwar ohne Rücksicht auf die axiale Lage des inneren und äußeren Gliedes zueinander.

Zum Gebrauch wird die Nabe 12 auf das keilartige Ende der Wellen, und zwar mit den Flanken der Vorsprünge 17 in Berührung mit den Flanken der Keile 15 aufgepaßt und mittels der Mutter 14 fest angezogen. Weil die Berührung bei allen Keilen 15 die gleiche ist, wird die Nabe genau zentrie'rt. Es ist ersichtlich, daß ein Spiel zwischen der Welle 11 und der Nabe 12 voll aufgehoben werden kann, und zwar ohne Rücksicht auf Abnutzung und in der ganzen Länge der.

Berührungsfläche der Kurve der Schraubenfläche. Es wird somit eine dauernde feste Verbindung ohne eine Verdrehung der Teile gegeneinander erhalten.

Außer den vorgenannten baulichen Vorteilen hat die Schraubenform der schrägen Flanken der Keile 15 und der Vorsprünge 17 noch den Vorteil der Anwendung von Schnellarbeitsverfahren, z. B. Herstellen des inneren Gliedes 11 mittels eines Fräsers und Herstellen des äußeren Gliedes 12 mittels eines mehrteiligen Stecheisens. Das Fräsverfahren zum Herstellen der Kupplungsglieder ist aber nicht Gegenstand dieser Erfindung.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wellenverbindung aus einem in-Mnd:· äußeren Keilkupplungsgliede

Aei, Mehrzahl etwa in der Längs-Vrichtung 'am Umfang mit zahnförmigen Zwischenräumen angeordneten Keilen, deren Breite in der Längsrichtung gleichmäßig abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Flanke jedes Keiles schraubenartig ist und eine Neigung zur Achse des Gliedes hat.

2. Wellenverbindung aus einem inneren und äußeren Keilkupplungsgliede nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken jedes Keiles eine Neigung in entgegengesetzten Richtungen zur Achse des Gliedendes haben und beide schraubenartig sind.

3. Wellenverbindung aus einem inneren und äußeren Keilkupplungsgliede nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Kanten jeder Keilflanke gleiche Winkelneigung haben.

4. Wellenverbindung aus einem inneren und äußeren Keilkupplungsgliede nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der schraubenartigen Ausbildung nur der einen Flanke jedes Keiles mit einer Neigung zur Achse des Gliedes, die andere Flanke jedes Keile,s eben und parallel zur Achse ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.