CH675457A5

CH675457A5 - Hollow cylindrical hub with shaft fastener(s) - has axial, arcuated slot, dividing cylinder into outer, thicker section and inner thinner section

Info

Publication number: CH675457A5
Application number: CH181988A
Authority: CH
Inventors: Max Spoerndli
Original assignee: Mawag Maschinenbau Ag
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1990-09-28

Abstract

The hollow cylindrical hub has releasable shaft fasteners. The hub has axial, arcuated, through slot (2) at a distance from the longitudinal axis (1) of the hollow cylinder to divide the hollow cylinder in the curved area of the slit into an outer, thicker section (3) and an inner thinner one (4). The inner cylinder section can be adjusted radially outwards in the cavity (6) of the slot by a screw, which is supported in a radial bore (5) of the outer hollow cylindrical section. USE/ADVANTAGE - For cutting tools, etc, with precise hub adjustment.

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hohlzylinder-förmige Nabe mit Kupplungsmitteln zur lösbaren Fixierung auf einer Weile sowie einem Schneidewerkzeug mit einer solchen Nabe. The invention relates to a hollow cylindrical hub with coupling means for releasable fixation for a while and a cutting tool with such a hub.

Naben der eingangs erwähnten Art müssen, neben einer je nach Einsatzgebiet minimalen Anpresskraft der Kupplungsmittel und einer hohen Präzision, ein möglichst rasches axiales Verstellen der Nabe auf der Welle ermöglichen. Hubs of the type mentioned at the outset must, in addition to a minimal contact pressure of the coupling means and a high degree of precision depending on the area of use, enable the hub to be axially adjusted on the shaft as quickly as possible.

Die am weitesten verbreiteten, sogenannten hydraulischen Naben-Wellen Kupplungen, beispielsweise gemäss der EP-B1 0 096 126 garantieren zwar eine gute Anpresskraft und hohe Präzision, benötigen aber eine erhebliche Zeitspanne um eine Verstellung der Nabe durchzuführen. Umsomehr Wechsel der Nabenstellung während eines Tages durchgeführt werden müssen, desto nachteiliger wird dieser Umstand. The most widespread, so-called hydraulic hub-shaft couplings, for example according to EP-B1 0 096 126, guarantee a good contact pressure and high precision, but require a considerable amount of time to adjust the hub. The more you have to change the hub position during a day, the more disadvantageous this fact becomes.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochpräzise schnellverstellbare Nabe zu schaffen. The invention seeks to remedy this. The invention has for its object to provide a high-precision, quickly adjustable hub.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Nabe, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie einem Schneidewerkzeug mit einer solchen Nabe, welches die Merkmale des Anspruchs 7 aufweist. The invention solves the problem with a hub having the features of claim 1 and a cutting tool with such a hub having the features of claim 7.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank der er-findungsgemässen Nabe ein problemloses, rasches und präzises Verschieben der Nabe auf der Welle einzig durch einfaches Betätigen einer Schraube ermöglicht wird. Dabei erfolgt die Fixierung der Nabe unter Umkehrung des Schraubenprinzips, indem durch Festschrauben die Nabe von der Welle gelöst und durch Losschrauben auf der Welle fixiert wird. Die Deformation der Nabe erfolgt somit beim Festschrauben (Nabe wird von der Welle gelöst) und wird beim Losschrauben wieder rückgängig gemacht. Die Nabe ist somit im fixierten Zustand völlig deformationsfrei, im Gegensatz zu Systemen bei der die Nabe mittels einer Schraube auf die Welle gepresst und dabei notwendigerweise deformiert wird. The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that, thanks to the hub according to the invention, problem-free, rapid and precise displacement of the hub on the shaft is only possible by simply actuating a screw. The hub is fixed by reversing the screw principle by loosening the hub from the shaft and fixing it on the shaft by unscrewing it. The deformation of the hub occurs when it is screwed on (the hub is released from the shaft) and is undone when it is unscrewed. The hub is thus completely deformation-free in the fixed state, in contrast to systems in which the hub is pressed onto the shaft by means of a screw and is thereby necessarily deformed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zugleich das Funktionsprinzip erläutert, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention, which also explains the principle of operation, is shown in the drawing and will be described in more detail below.

Fig. 1 stellt einen schematischen, radialen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Nabe dar; 1 shows a schematic, radial cross section through the hub according to the invention;

Fig. 2 stellt eine axiale Aufsicht auf die erfindungsgemässe Nabe mit einer bevorzugten Schlitzform dar. 2 shows an axial top view of the hub according to the invention with a preferred slot shape.

Wie in Fig. 1 dargestellt besteht die erfindungsgemässe Nabe im wesentlichen aus einem Hohlzylinder mit dem Aussendurchmesser R und dem Innendurchmesser r. Im Bereich des Zentriwinkels a ist im Abstand a von der Längsachse 1 ein axial durchgehender, bogenförmiger Schlitz 2 im Hohlzylinder angebracht, so dass die Nabe im Bereich des Schlitzes 2 in einen äusseren, dickeren Hohlzylinderabschnitt 3 und einen inneren dünneren Hohlzylinderabschnitt 4 geteilt wird, welche beide durch den Hohlraum 6 des Schlitzes 2 mit der Spaltbreite s voneinander getrennt sind. Eine durch das Bohrloch 5 einführbare Schraube 7, stützt sich einerseits auf der Schulter 8 im äusseren Hohlzylinderabschnitt 3 ab und ist andererseits mit ihrem Gewinde 9 mit dem inneren Hohlzylinderabschnitt 4, welches ein korrespondierendes Gewinde 10 aufweist, verbunden. Durch Festschrauben der durch die Schulter 8 axial festgehaltenen Schraube 7 kann nun der innere Hohlzylinderabschnitt 4 durch elastische Deformation in den Hohlraum 6 des Schlitzes 2 hineingezogen werden. Dadurch erweitert sich der Innendurchmesser r der Nabe, so dass diese leicht in eine neue Position auf der Welle verschoben werden kann. Der innere Hohlzylinderabschnitt 4 wirkt dabei wie ein Federelement, welches beim Lösen der Schraube 7 wieder in seine ursprüngliche Position zurückfedert und damit wieder einen festen Sitz der Nabe auf der Welle garantiert. As shown in FIG. 1, the hub according to the invention essentially consists of a hollow cylinder with the outside diameter R and the inside diameter r. In the area of the center angle a, an axially continuous, arcuate slot 2 is made in the hollow cylinder at a distance a from the longitudinal axis 1, so that the hub in the area of the slot 2 is divided into an outer, thicker hollow cylinder section 3 and an inner, thinner hollow cylinder section 4, which both are separated from one another by the cavity 6 of the slot 2 with the gap width s. A screw 7 which can be inserted through the borehole 5 is supported on the one hand on the shoulder 8 in the outer hollow cylinder section 3 and on the other hand is connected with its thread 9 to the inner hollow cylinder section 4, which has a corresponding thread 10. By screwing the screw 7 held axially by the shoulder 8, the inner hollow cylinder section 4 can now be drawn into the cavity 6 of the slot 2 by elastic deformation. This increases the inner diameter r of the hub so that it can easily be moved to a new position on the shaft. The inner hollow cylinder section 4 acts like a spring element, which springs back into its original position when the screw 7 is loosened and thus again guarantees a firm seat of the hub on the shaft.

Die bogenförmige Gestalt des Schlitzes ergibt zwar bereits akzeptable Resultate, doch ist die Federkonstante des inneren Hohlzylinderabschnitts 4 relativ hoch und die mit einer gegebenen Schraubkraft erzielbare Deformation (0,07 mm) eher gering. Durch eine rechnergestützte Optimierung der Schlitzform kann eine möglichst kleine Federkonstante des inneren Hohlzylinderabschnitts 4 ermittelt werden. Eine solche mögliche Form ist in Fig. 2 dargestellt. Sie verläuft im wesentlichen wellenförmig zeigt aber zusätzliche charakteristische Merkmale, welche alle dazu dienen bei gegebener Kraft einen möglichst grossen Federweg in radialer Richtung zu bewirken. Bei der in Fig. 2 gezeigten Form des Schlitzes 2 beträgt der maximale Federweg etwa 0,15 mm. The arcuate shape of the slot already gives acceptable results, but the spring constant of the inner hollow cylinder section 4 is relatively high and the deformation (0.07 mm) achievable with a given screwing force is rather small. The smallest possible spring constant of the inner hollow cylinder section 4 can be determined by computer-aided optimization of the slot shape. Such a possible shape is shown in Fig. 2. It runs essentially in a wave shape, but shows additional characteristic features, all of which serve to cause the greatest possible spring travel in the radial direction at a given force. In the form of the slot 2 shown in FIG. 2, the maximum spring travel is approximately 0.15 mm.

Herstellungsmässig wird der Schlitz 2 durch Drahterosion in der Nabe angebracht. In manufacturing terms, slot 2 is made in the hub by wire erosion.

Auch die übrigen Parameter a, a und s sind auf das Kriterium einer möglichst geringen Federkonstante des inneren Hohlzylinderabschnitts bei genügender mechanischer Festigkeit zu optimieren, was wiederum rechnergestützt ermittelt werden kann. Die durchgeführten Berechnungen und Versuche haben ergeben, dass die Dicke D = R - a des äusseren Hohlzylinderabschnittes 3 vorzugsweise um den Faktor 2 bis 4 grösser sein sollte als die Dicke d = a- r des inneren Hohlzylinderabschnittes 4. The other parameters a, a and s are also to be optimized to the criterion of the lowest possible spring constant of the inner hollow cylinder section with sufficient mechanical strength, which in turn can be determined with the aid of a computer. The calculations and tests carried out have shown that the thickness D = R - a of the outer hollow cylinder section 3 should preferably be greater by a factor of 2 to 4 than the thickness d = a - r of the inner hollow cylinder section 4.

Der Zentriwinkel a des bogenförmigen Schlitzes 2 erstreckt sich vorzugsweise über einen Bereich von 80° < a < 110°, vorzugsweise von 90° < a < 100°. The central angle a of the arcuate slot 2 preferably extends over a range of 80 ° <a <110 °, preferably 90 ° <a <100 °.

Die Spaltbreite s des Schlitzes 2 liegt zweckmässigerweise zwischen 0,26 und 0,44 mm, vorzugsweise zwischen 0,32 und 0,38 mm und beträgt beispielsweise 0,35 mm. The gap width s of the slot 2 is expediently between 0.26 and 0.44 mm, preferably between 0.32 and 0.38 mm and is, for example, 0.35 mm.

Wie in Fig. 2 dargestellt weist die Nabe an ihrem inneren Umfang kleine Erhöhungen 11 auf, welche den eigentlichen Pressitz mit der Welle garantieren. Zweckmässigerweise sind diese Erhöhungen 11 gieichmässig über die innere Mantelfläche der Nabe verteilt, z.B. wie in Fig. 2 dargestellt jeweils um 120° verschoben, wobei diese Erhöhungen 11 in axialer Richtung mehrfach vorkommen können. As shown in FIG. 2, the hub has small elevations 11 on its inner circumference, which guarantee the actual press fit with the shaft. These elevations 11 are expediently evenly distributed over the inner circumferential surface of the hub, e.g. as shown in Fig. 2 shifted by 120 °, these elevations 11 can occur several times in the axial direction.

Um eine möglichst geringe Federkonstante und To keep the spring constant as low as possible and

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damit einen möglichst grossen Federweg des inneren Hohlzylinderabschnittes 4 zu erzielen, sind an der inneren Mantelfläche der Nabe in der Nähe der Enden des Schlitzes 2 Rillen 12 angebracht. Auf diese Weise kann der innere Hohlzylinderabschnitt 4 mit seinem zentralen eine Erhöhung 11 tragenden Abschnitt beim Festschrauben dank seiner optimal abgestimmten wellenförmigen Gestalt mit relativ geringem Kraftaufwand radial nach aussen in den Hohlraum 6 des Schlitzes 2 bewegt werden. in order to achieve the greatest possible spring travel of the inner hollow cylinder section 4, 2 grooves 12 are provided on the inner circumferential surface of the hub near the ends of the slot. In this way, the inner hollow cylinder section 4, with its central section supporting an elevation 11, can be moved radially outward into the cavity 6 of the slot 2 with relatively little effort thanks to its optimally coordinated undulating shape.

Die erfindungsgemässe Nabe eignet sich besonders gut als Schneidewerkzeug, insbesondere für eine Blech-Rollschere für die Dosenherstellung, wobei die Nabe an ihrer Peripherie ein Schneidmesser aufweist. The hub according to the invention is particularly well suited as a cutting tool, in particular for a sheet metal shear for the manufacture of cans, the hub having a cutting knife on its periphery.

Claims

1. Hollow cylindrical hub with coupling means for releasable fixation on a shaft, characterized in that the hub has an axially continuous slot (2) which is essentially arc-shaped at a distance a from the longitudinal axis (1) of the hollow cylinder and which has the hollow cylinder in the arc region of the slot (2) divided into an outer, thicker hollow cylinder section (3) and an inner, thinner hollow cylinder section (4), the inner hollow cylinder section (4) being radially offset by a screw element which can be supported in a radial bore (5) of the outer hollow cylinder section (3) outside in the cavity (6) of the slot (2) can be adjusted.

2. Hub according to claim 1, characterized in that the substantially arcuate slot (3) is wave-shaped.

3. Hub according to claim 1, characterized in that the substantially arcuate slot (3) is designed such that the smallest possible spring constant of the inner hollow cylinder section (4) results.

4. Hub according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness D = R - a of the outer hollow cylinder section (3) is greater by a factor of 2 to 4 than the thickness d = a - r of the inner hollow cylinder section (4) .

5. Hub according to one of claims 1 to 4, characterized in that the arcuate slot (2) extends over a central angle of 80 ° <a <110 °, preferably 90 ° <a <100 °.

6. Hub according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gap width s of the slot (2) is between 0.26 and 0.44 mm, preferably between 0.32 and 0.38 mm.

7. Cutting tool with a hub according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hub has a cutting knife on its periphery.

8. Cutting tool according to claim 7, characterized in that it is designed as a sheet metal shear for the manufacture of cans.

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