DE10342278B4 - Welle/Nabe-Verbindung mit Spannglied - Google Patents

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Abstract

Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung, mit einem zwischen Welle und Nabe angeordneten, hülsenförmigen Spannglied, das ein- oder zweischalig ausgeführt ist, einen Längsschlitz aufweist, mittels eines Werkzeuges gegenüber den anderen Bauteilen der Welle/Nabe-Verbindung verdrehbar ist und das mindestens eine zylindrische Umfangsfläche und mindestens eine, von der reinen Zylinderform abweichende Umfangsfläche aufweist, wobei diesen Umfangsflächen mindestens eine zylindrische Umfangsfläche auf der Welle oder der Nabe und weitere, entsprechend von der reinen Zylinderform abweichende Umfangsfläche auf der Welle oder der Nabe oder zwischen den Teilen eines zweischaligen Spanngliedes zugeordnet ist, derart, das bei gegenseitigem Verlagern der Bauteile mit von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen diese Umfangsflächen das Spannglied aufweiten oder einengen und damit den Flächendruck zwischen den zylindrischen Gleitflächen verändern, dadurch gekennzeichnet, dass (Mittel vorgesehen sind, durch die das Reibmoment zwischen den einander zugeordneten, von der reinen Zylinderform abeichenden oder kegeligen Umfangsflächen (14) zwischen den Bauteilen (7/12; 3'/7'; 71''/72'', 3/7) der Welle/Nabe-Verbindung wesentlich...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe- Verbindung, mit einem zwischen Welle und Nabe angeordneten, hülsenförmigen Spannglied, das ein- oder zweischalig ausgeführt ist, einen Längsschlitz aufweist, mittels eines Werkzeuges gegenüber den anderen Bauteilen der Welle/Nabe-Verbindung verdrehbar ist und das mindestens eine zylindrische Umfangsfläche und mindestens eine, von der reinen Zylinderform abweichende Umfangsfläche aufweist, wobei diesen Umfangsflächen mindestens eine zylindrische Umfangsfläche auf der Welle oder der Nabe und weitere, entsprechend von der reinen Zylinderform abweichende Umfangsflächen auf der Welle oder der Nabe oder zwischen den Teilen eines zweischaligen Spanngliedes zugeordnet ist, derart, das bei gegenseitigem Verlagern der Bauteile mit von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen diese Umfangsflächen das Spannglied aufweiten oder einengen und damit den Flächendruck zwischen den rein zylindrischen Gleitflächen verändern.
  • Wenn im folgenden allgemein von Umfangsflächen die Rede ist, so sind darunter sowohl Außen-Umfangsflächen wie an der Welle als auch Innen-Umfangsflächen wie an der Nabe gemeint, es sei denn, es sind bestimmte Umfangsflächen genannt.
  • Derartige Welle/Nabe-Verbindungen sind Gegenstand der deutschen Patentanmeldung 199 45 097 A1. Sie dienen unter Zwischenschaltung eines Spanngliedes wie einer Spannbüchse in der Regel dazu, eine Welle und eine Nabe drehfest miteinander zu verbinden, um möglichst hohe Dreh- oder Schub/Zug-Momente zwischen Welle und Nabe übertragen zu können. Dabei ist es bekannt, sie so auszulegen, dass sie unter bestimmten Voraussetzungen auch als Rutsch-kupplungen wirken, um Beschädigungen zu vermeiden, wenn das vorgesehene Haltemoment wesentlich überschritten wird.
  • Das Spannglied der Welle/Nabe-Verbindungen dieser Art kann aus einer einstückigen Buchse bestehen, die auf einer ihrer Umfangsflächenvorzugsweise ihrer Innen-Umfangsfläche – zylindrisch ist und auf der anderen Umfangsfläche von der reinen Zylinderform abweicht. Entsprechend sind die jeweils gegenüberliegenden Umfangsfächen von Welle bzw. Nabe ebenfalls zylindrisch oder weichen von der reinen Zylinderform ab.
  • Das Spannglied kann aber auch zweischalig aus zwei ineinander angeordneten Buchsen bestehen, deren innere Buchse zylindrische Innen-Umfangsfläche und deren äußere Buchse zylindrische Außen-Umfangsfläche aufweist. Die einander zugewandten Umfangsflächen der beiden Buchsen weichen dann von der reinen Zylinderform ab.
  • Von der reinen Zylinderform abweichende Umfangsflächen von Bauteilen der Welle/Nabe-Verbindung können im Querschnitt elliptisch sein, Nocken aufweisen oder eine sonstige Formgebung besitzen oder auch kegelig sein. Entscheidend ist, dass die einander zugeordneten Umfangsflächen bei einem gegeneinander Verschieben der beiden Bauteile aneinander aufgleiten, dabei in Reibschluss kommen und sich dabei aufzuweiten bzw. einzuengen versuchen. Ein solches Aufweiten oder Einengen findet praktisch nur an dem mit dem Längsschlitz versehenen Bauteil statt.
  • Es gibt auch Welle/Nabe-Verbindungen, die nur ein bestimmtes Drehmoment zwischen Welle und Nabe übertragen sollen und bei Überschreiten dieses Grenzmomentes gleiten sollen. Weitere Anforderungen an dieses Drehmoment sind Konstanz über den ganzen oder zumindest einen großen Drehwinkel, keine Veränderung über eine Vielzahl von Schwenkbewegungen, Einstellbarkeit und anderes.
  • Die DE 42 09 153 C2 offenbart eine Welle/Nabe-Verbindung zum festen Verbinden von Welle und Nabe mittels sogenannten Kreiskeilprofils mit keilförmigen Erhebungen auf dem Umfang von Welle und Nabe. In 9 dieser Druckschrift ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die beiden miteinander in Eingriff tretenden Komponenten des Kreiskeilprofils auf Manschetten angeordnet sind, die ihrerseits fest mit der Welle bzw. mit der Nabe verbunden sind. Zum Befestigen von Welle und Nabe müssen diese gegeneinander verdreht werden.
  • In der DE 91 00 239.7 U1 ist ein Büchsenteil gezeigt, auf dem eine der Komponenten des Kreiskeilprofils angeordnet ist und das durch mindestens einen, über einen Teil seiner Länge verlaufenden, achsparallelen Schlitz in Lamellen gespalten ist. Die andere Komponente des Kreiskeilprofils sitzt auf einem Spannring. Beim Drehen des Spannringes werden die Lamellen des Büchsenteils zusammengedrückt und kraftschlüssig mit der Welle verbunden.
  • Eine der Komponenten des Kreiskeilprofils nach der DE 199 32 660 C2 besteht aus plastisch verformbaren Material, das sich unter dem Flächendruck des erreichten Kraftschlusses in eine Einbuchtung in der anderen Komponente einrückt und die Welle/Nabe-Verbindung gegen unbeabsichtigtes Lösen sichert.
  • Der Stand der Technik offenbart also nur Welle/Nabe-Verbindungen, die zum festen, kraftschlüssigen, wenn auch wieder lösbaren Verbinden einer Welle mit einer Nabe dienen. Eine drehbar bleibende, zunächst gehemmte und bei höherem aufgewendetem Schwenkmoment gebremst drehbare Welle/Nabe-Verbindung ist nicht bekannt.
  • Aus dem Stande der Technik ( DE 100 16 977 A1 ) ist des weiteren eine Einrichtung zum Bremsen der Schwenkbewegung eines schwenkbaren Wasserauslasskörpers bekannt. Diese Bremseinrichtung ist jedoch nicht so ausgelegt, dass sie Schwenkbewegung unterhalb eines Schwenkmomentes hemmt und ihre Bremswirkung ist auch nicht einstellbar.
  • Der Erfindung war im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik die Aufgabe gestellt, eine Welle/Nabe-Verbindung derart auszubilden, dass sie die Dreh- oder Schwenkbewegung der Nabe bzw. eines an der Nabe befestigten Bauteils hemmt, bei Überschreiten eines Grenz-Dreh- oder Schwenkmomentes die gebremste Dreh- oder Schwenkbewegung aber frei gibt. Die gebremste Dreh- oder Schwenkbe-wegung soll über den gesamten Schwenkbereich gleich bleiben und einstellbar sein.
  • Sie löst diese Aufgabe dadurch, dass Mittel vorgesehen sind, durch die das Reibmoment zwischen den einander zugeordneten, von der reinen Zylinderform abeichenden oder kegeligen Umfangsflächen zwischen den Bauteilen der Welle/Nabe-Verbindung wesentlich über das Reibmoment zwischen den einander zugeordneten rein zylindrischen Flächen der Bauteile der Welle/Nabe-Verbindung erhöht wird.
  • Wenn die von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen auf einem kleineren Radius liegen als die rein zylindrischen Umfangsflächen ist die Spannbüchse erheblich verdickt und erhöht so die für das Verformen der Spannbüchse erforderliche Kraft und damit das Reibmoment zwischen den von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen wesentlich über das Reibmoment zwischen den rein zylindrischen Umfangsflächen. Es ist vorgesehen, dass die Spannbüchse oder ein Teil einer mehrteiligen Spannbüchse eine Wanddicke aufweist, die mindestens 1/10tel, vorzugsweise 1/5tel des Innendurchmessers der Spannbüchse entspricht.
  • Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die von der reinen Zylinderform abweichenden oder kegeligen Umfangsflächen des Spanngliedes auf einem größeren Radius liegen als die oder eine der rein zylindrischen Umfangsfläche(n).
  • Im Längsschlitz des einteiligen oder des inneren Teiles einer mehrteiligen Spannbüchse kann ein elastisch verformbares Glied angeordnet werden, das einer Einengung dieser Spannbüchse oder dieses Teile einer solchen Spannbüchse erhöhten Widerstand entgegen setzt.
  • Eine weitere Maßnahme besteht darin, dass die von reiner Zylinderform abweichenden oder kegeligen Umfangsflächen zum Erreichen eines erhöhten Reibungsbeiwertes aufgeraut sind oder für sie eine Materialpaarung mit erhöhtem Reibungsbeiwert gewählt ist.
  • Umgekehrt können die aneinander gleitenden rein zylindrischen Flächen von Spannbüchse und Welle bzw. Nabe oberflächenvergütet sein, so dass sie einen geringen Reibungsbeiwert aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine eine Gleitfläche bildende Oberflächenvergütung der aneinander gleitenden zylindrischen Flächen gewählt wird, die das Auftreten eines Abreißmomentes verhindert.
  • Für Welle/Nabe-Verbindungen mit Spannglied der erfindungsgemäßen Art bieten sich viele Anwendungsfälle der unterschiedlichsten Art an. Ein eingängiges Beispiel ist die Schwenklagerung eines Duschkopfes, dessen Stellung leicht veränderbar sein, aber sicher eingehalten werden soll. Er soll unter Feuchtigkeitseinfluss viele Jahre klaglos Dienst tun, im Aufbau einfach und preisgünstig und sein Aufbau und seine Funktion auch von nicht eingewiesenem Personal leicht zu verstehen sein.
  • In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen
  • 1 die Draufsicht auf die Welle/Nabe-Verbindung mit abgeschnittener Abdeckung;
  • 2 den Längsschnitt durch den Gegenstand der 1;
  • 3 das Schema einer im Querschnitt elliptischen Welle/Nabe-Verbindung in Draufsicht;
  • 4 das Schema einer anderen, im Querschnitt von der reinen Zylinderform abweichenden Welle/Nabe-Verbindung im Querschnitt;
  • 5 die Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Welle/Nabe-Verbindung mit abgenommener Abdeckung;
  • 6 den Längsschnitt durch den Gegenstand der 5;
  • 7 eine Ausführungsform der Welle/Nabe-Verbindung mit kegeligen Umfangsflächen, im Längsschnitt;
  • 8 eine Ausführungsform der Welle/Nabe-Verbindung mit zweischaligem Spannglied;
  • 9 eine weitere Ausführungsform der Welle/Nabe-Verbindung mit reduzierten Gleitflächen.
  • Die Welle/Nabe-Verbindung der 1 weist einen Support 1 auf, der mittels einer Montagefläche 2 beispielsweise an einer Wand befestigt werden kann. In dem Support 1 sitzt eine zylindrische Welle 3 der Welle/Nabe-Verbindung, die in ihm beispielweise mittels einer Madenschraube 4 befestigt sein kann. Die Welle 3 ist feststehend und kann daher auch als Achse bezeichnet werden. In die Welle 3 kann der Gewindezapfen 5 einer Abdeckscheibe 6 eingeschraubt werden.
  • Auf der Welle 3 ist eine Spannbüchse 7 drehbar gelagert, die einen schmalen Längsschlitz 8 aufweist. Die Lagerflächen 9 zwischen Welle 3 und Spannbüchse 7 sind zylindrisch. In die Spannbüchse 7 sind ferner zwei Nuten 10 eingetieft, in denen die abgewinkelten Zinken eines gabelförmigen Werkzeuges 11 eingreifen können. Mittels dieses Werkzeuges kann die Spannbüchse verdreht werden.
  • Auf der Spannbüchse 7 ist die Nabe 12 der Welle/Nabe-Verbindung gelagert. An der Nabe 12 sitzt ein Arm 13, an dem das Element befestigt ist, dessen Schwenkbewegung nur unter Aufwand eines bestimmten, einstellbaren, über den ganzen Schwenkbereich gleich bleibenden Momentes möglich sein soll. Dieses Element ist hier nicht dargestellt – es sind eine Vielzahl von Elementen für diesen Anwendungsfall denkbar.
  • Die Lagerflächen 14 zwischen Spannbüchse 7 und Nabe 12, also die Außenumfangsfläche der Spannbüchse und die Innenumfangsfläche der Nabe, weisen auf einander abgestellte, von der reinen Zylinderform abweichende Kontur auf. Diese kann – wie in 3 dargestellt – elliptisch sein. Die Achsen des elliptischen Querschnitts der Spannbüchse 7 sind etwas kürzer als die Achsen des elliptischen Querschnitts der Nabe 12, so dass sich zwischen den Umfangsflächen von Nabe und Spannbüchse ein in 3 gezeichneter Fügespalt bildet. In dieser Fügestellung können Nabe und Spannbüchse ineinander geschoben werden.
  • Die lange Achse 15 des elliptischen Querschnitts der Spannbüchse 7 ist größer als die kurze Achse 16 der Nabe 12. Wenn demgemäss die Spannbüchse 7 mittels des Werkzeuges 11 bei festgehaltener Nabe 12 auf der Welle 3 verdreht wird, gleiten die Bereiche größeren Außendurchmessers der Spannbüchse auf die Bereiche kleineren Innendurchmessers der Nabe auf. Dadurch wird die Spannbüchse zusammengedrückt, was durch das Verengen ihres Schlitzes 8 möglich ist. Dadurch wird die Flächenpressung und damit die Reibung der zylindrischen Innenfläche der Spannbüchse 7 auf der zylindrischen Außenfläche der Welle 3 erhöht und einer Drehung der Einheit Spannbüchse/Nabe auf der Welle ein erhöhtes Bremsmoment entgegen gesetzt.
  • Die Erhöhung dieses Bremsmomentes kann durch das Maß des gegenseitigen Verdrehens von Spannbüchse 7 und Nabe 12 eingestellt werden. Das erreichte Bremsmoment kann durch Zurückdrehen der Spannbüchse auch wieder vermindert werden.
  • In der Ausführungsform der 4 weist die Spannbüchse 7 drei um jeweils 120° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Nocken 17 auf, die von einer gedachten Zylinderfläche 18 allmählich entgegen dem Uhrzeigersinn ansteigen und steil wieder auf die Zylinderfläche abfallen. Entsprechend weist die Nabe 12 (Innen-)Nocken 19 auf, die von einer gedachten Zylinderfläche 20 allmählich im Uhrzeigersinn ansteigen und steil wieder auf die Zylinderfläche abfallen. Auch hier ist die Anordnung so, dass zwischen den Rückenflächen der Nocken 17 und 19 ein Fügespalt gegeben ist. Beim gegenseitigen Verdrehen von Spannbüchse und Nabe entgegen dem Uhrzeigersinn gleiten die Rückenflächen der Nocken aneinander auf und drücken die Spannbüchse 7 zusammen.
  • Diese Ausführungsform bietet die Vorteile, dass insbesondere dann, wenn der Anstieg der Rückenflächen der Nocken 17, 19 einer logarithmischen Kurve folgt, flächige Anlage der Rückenflächen aneinander gegeben ist, die einen hohen Reibwiderstand gegen Verdrehen bewirkt und darüber hinaus auch zentrierend wirkt.
  • In den 3 und 4 sind die Durchmesserunterschiede der Ellipsen bzw. der Anstieg der Nocken 17 und 19 von Spannbüchse 7 und Welle 3 bzw. Nabe 11 stark überhöht gezeichnet, um sie deutlich zu machen. Der Fügespalt zwischen den Umfangsflächen 14 in 3 kann etwa 1/10 mm betragen, wobei die lange Achse 15 der Ellipse der Spannbüchse 7 die kurze Achse 16 der Nabe 11 um etwas mehr als den Fügespalt überragt. Die flache Steigung der Rückenflächen der Nocken 17, 19 gemäß 4 liegt in der Regel zwischen 1:20 und 1:50.
  • Das Moment zum Lösen des Reibschlusses zwischen Spannbüchse 7 und Nabe 12 muss größer sein als, vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie das Reibmoment zwischen Spannbüchse und Welle 3, damit sich Spannbüchse und Nabe nicht zueinander verdrehen, wenn die Einheit Spannbüchse/Nabe auf der Welle verdreht wird. Dies ist zunächst schon dadurch gegeben, dass die Reibflächen zwischen Spannbüch se 7 und Nabe 12 auf einem größeren Durchmesser liegen als die Gleitflächen zwischen Spannbüchse und Welle 3, die Kräfte dort also an einem größeren Hebelarm wirken als hier. Verstärkt wird diese Wirkung erfindungsgemäß durch große Wandstärke der Spannbüchse, die einem Verformen der Spannbüchse hohen Widerstand entgegen setzt.
  • Wenn beispielsweise die räumlichen Verhältnisse diese große Wandstärke der Spannbüchse nicht zulassen, kann ein größerer Widerstand der Spannbüchse 7 gegen Verformung dadurch erreicht werden, dass in deren Spalt 8 ein elastisches Füllglied eingefügt wird. Auch eine Erhöhung des Reibungsbeiwertes zwischen den aneinander gleitenden Flächen 14 von Spannbüchse 7 und Nabe 12 wirkt in gleicher Weise. Hierzu können diese Flächen aufgeraut werden oder es kann eine Materialpaarung gewählt werden, die hohen Reibungsbeiwert aufweist.
  • Die zylindrischen Flächen 9 sind vorzugsweise oberflächenvergütet, insbesondere nitriert. Dies bietet zum einen den Vorteil, dass der Verschleiß dieser Flächen minimiert wird und auch bei einer Vielzahl von Schwenkbewegungen eine hohe Lebensdauer der Welle/Nabe-Verbindung erreicht wird, ohne dass sich das eingestellte Bremsmoment verändert. Zum anderen bietet diese Vergütung den Vorteil, dass sie eine Gleitschicht darstellt, die ein Abreißmoment beim Beginn des Verschwenkens verhindert. Es sind aber auch andere, gleich oder ähnlich wirkende Oberflächenvergütungen einsetzbar.
  • Die Ausführungsform der 5 und 6 unterscheiden sich von der der 1 und 2 zunächst dadurch, dass der Support 1 an einer Führungsstange 21 verschiebbar geführt ist. Es versteht sich, dass diese Verschiebbarkeit durch Klemmmittel begrenzt werden kann.
  • Der wesentliche Unterschied liegt jedoch darin, dass die im Querschnitt von der reinen Zylinderform abweichenden Flächen 14 der Welle/Nabe-Verbindung hier zwischen Welle 3 und Spannbüchse 7 angeordnet sind, während die zylindrischen Lagerflächen 9 zwischen Spannbüchse und Nabe 12 liegen. Es muss demgemäss die Spannbüchse zum Erhöhen des Reibschlusses auf der zylindrischen Lagerfläche aufgeweitet werden. Hierzu werden Welle 3 und Spannbüchse 7 gegeneinander verdreht, wobei die aneinander aufgleitenden, im Querschnitt von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen 14 zwischen diesen Bauteilen aneinander aufgleiten und die Spannbüchse aufweiten. Im übrigen stimmen die mit gleichen Bezugszeichen versehenen Bauteile mit denen in den vorhergehend beschriebenen überein, so dass auf deren Be schreibung im Zusammenhang mit den vorstehenden Figuren Bezug genommen werden kann.
  • In 7 ist eine Ausführungsform wiedergegeben, bei der das Aufweiten der Spannbüchse durch Kegelmittel erfolgt. In dem Support 1 ist hier eine kegelige Welle 3' befestigt, auf der eine einen Schlitz 8 aufweisende Spannbüchse 7' mit kegeliger (Innen-) Umfangsfläche verschiebbar ist. Die das Aufweiten der Spannbüchse bewirkenden Umfangsflächen 14 liegen hier also zwischen Welle 3' und Spannbüchse 7'. Die Spannbüchse 7' kann mittels einer in die Welle 3' eindrehbaren Schraube 22 auf einen größeren Durchmesser der Welle verschoben werden. Eine Scheibe 23 überträgt die durch die Schraube 22 ausgeübte Kraft auf die Stirnseite der Spannbüchse 7'.
  • Beim Anziehen der Schraube 22 wird die Spannbüchse 7' auf die Welle 3' aufgeschoben, dabei aufgeweitet und erhöht dadurch die Flächenpressung auf die zylindrischen Gleitflächen 9 zwischen Spannbüchse und Nabe 12. Dies erhöht wie bei den anderen Ausführungsformen die Reibkraft zwischen diesen Flächen und das Haltemoment der Welle/Nabe-Verbindung.
  • Es versteht sich, dass dieses Prinzip auch bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform anwendbar ist, bei der die kegeligen Flächen zwischen Spannbüchse und Nabe liegen. Ebenso kann bei umgekehrtem Steigungssinn der Kegeligkeit die Verschieberichtung der Spannbüchse umgekehrt werden.
  • In 8 ist eine Ausführungsform wiedergegeben, bei der eine zweischalige Spannbüchse 7'' verwendet wird, bei der beide Schalen 7''1 und 7''2 längsgeschlitzt sind. Hier liegen die im Querschnitt von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen 14 zwischen den beiden Schalen der Spannbüchse 7'', also auf der (Außen-) Umfangsfläche der inneren Schale 7''1 und auf (Innen-)Umfangsfläche der äußeren Schale 7''2 . Die der Welle 3 zugewandte (Innen-)Umfangsfläche der inneren Schale 7''. und die der Nabe 12 zugewandte (Außen-)Umfangsfläche der äußeren Schale 7''2 sind zylindrisch wie die ihnen zugeordneten Umfangsflächen von Welle und Nabe.
  • Um hier den Reibungsdruck auf eine der zylindrischen Umfangflächen zu erhöhen, werden die beiden Schalen 7''1 und 7''2 der Spannbüchse 7'' gegeneinander verdreht. Dadurch wird die innere Schale 7''1 eingeengt und die äußere Schale 7''2 aufgeweitet. Es steigt also die Pressung auf beiden zylindrischen Umfangsflächen. Da die zylindrischen Umfangsflächen zwischen Spannbüchse 7" und Nabe 12 auf einem größeren Durchmesser liegen als die zylindrischen Umfangsflächen zwischen Spannbüchse und Welle 3, wird das Gleiten auf den Umfangsflächen zwischen Spannbüchse und Welle stattfinden.
  • Um dies sicher zu stellen, kann auch hier die innere Schale 7''1 mit größerer Wandstärke ausgeführt werden als die äußere Schale 7''2 , so dass sie weniger stark eingeengt wird als die äußere Schale aufgeweitet wird. Wenn dagegen Wert darauf gelegt werden sollte, dass das Gleiten zwischen Spannbüchse 7'' und Nabe 12 stattfinden soll, kann die äußere Schale 7''2 mit größerer Wandstärke ausgeführt werden.
  • Wie aus 9 ersichtlich, kann eine große Differenz zwischen dem Bremsmoment zwischen den zylindrischen Lagerflächen 9 und den nicht zylindrischen Lagerflächen 14 auch dadurch erreicht werden, dass zumindest eine der beiden einander zugeordneten Gleitflächen in einem mittleren Bereich ihrer axialen Länge eine Aussparung 24 aufweist. In diesem Falle verteilt sich die Flächenpressung zwischen den zylindrischen Lagerflächen 9 auf eine kleinere Fläche und es muss zwischen den nicht zylindrischen Lagerflächen 14 ein entsprechend höherer Reibungsdruck aufgebaut werden, um zwischen den zylindrischen Lagerflächen das angestrebte Bremsmoment zu erreichen.
  • Es versteht sich, dass das Prinzip der Erfindung auch in kinematischer Umkehr verwirklicht werden kann, dass also die Nabe der Welle/Nabe-Verbindung feststehend, die Welle dagegen schwenkbar sein kann.
  • 1
    Support
    2
    Montagefläche
    3
    Welle (mit Indizes)
    4
    Madenschraube
    5
    Gewindezapfen
    6
    Abdeckscheibe
    7
    Spannbüchse (mit Indizes)
    8
    Längsschlitz
    9
    zylindrische Lagerflächen
    10
    Nuten
    11
    Werkzeug
    12
    Nabe
    13
    Arm
    14
    nicht zylindrische Lagerflächen
    15
    lange Achse der Spannbüchse
    16
    kurze Achse der Nabe
    17
    Nocken auf der Spannbüchse
    18
    gedachte Zylinderfläche der Nocken auf der Spannbüchse
    19
    Nocken in der Nabe
    20
    gedachte Zylinderfläche der Nocken in der Nabe
    21
    Führungsstange
    22
    Schraube
    23
    Scheibe
    24
    Aussparung

Claims (10)

  1. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung, mit einem zwischen Welle und Nabe angeordneten, hülsenförmigen Spannglied, das ein- oder zweischalig ausgeführt ist, einen Längsschlitz aufweist, mittels eines Werkzeuges gegenüber den anderen Bauteilen der Welle/Nabe-Verbindung verdrehbar ist und das mindestens eine zylindrische Umfangsfläche und mindestens eine, von der reinen Zylinderform abweichende Umfangsfläche aufweist, wobei diesen Umfangsflächen mindestens eine zylindrische Umfangsfläche auf der Welle oder der Nabe und weitere, entsprechend von der reinen Zylinderform abweichende Umfangsfläche auf der Welle oder der Nabe oder zwischen den Teilen eines zweischaligen Spanngliedes zugeordnet ist, derart, das bei gegenseitigem Verlagern der Bauteile mit von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen diese Umfangsflächen das Spannglied aufweiten oder einengen und damit den Flächendruck zwischen den zylindrischen Gleitflächen verändern, dadurch gekennzeichnet, dass (Mittel vorgesehen sind, durch die das Reibmoment zwischen den einander zugeordneten, von der reinen Zylinderform abeichenden oder kegeligen Umfangsflächen (14) zwischen den Bauteilen (7/12; 3'/7'; 71''/72'', 3/7) der Welle/Nabe-Verbindung wesentlich über das Reibmoment zwischen den einander zugeordneten zylindrischen Flächen (9) der Bauteile (3/7; 7/12; 3/71''; 7/12) der Welle/Nabe-Verbindung erhöht wird.
  2. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – wenn die von der reinen Zylinderform abweichenden Umfangsflächen (14) auf einem kleineren Radius liegen als die zylindrischen Umfangsflächen (9) – ein Mittel aus einer erheblich verdickten Spannbüchse (7, 7', 71''/72'') besteht, und dadurch die für die Verformung der Spannbüchse erforderliche Kraft das Reibmoment zwischen den Umfangsflächen (14) wesentlich über das Reibmoment zwischen den Umfangsflächen (9) erhöht ist.
  3. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbüchse (7, 7') oder eines Teils einer zweischaligen Spannbüchse (71'', 72'') eine Wanddicke aufweist, die mindestens 1/10tel, vorzugsweise 1/5tel des Innendurchmessers der Spannbüchse entspricht.
  4. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel darin besteht, dass die von der reinen Zylinderform abweichenden oder kegeligen Umfangsflächen (14) des Spanngliedes (7, 7', 7'') auf einem größeren Radius liegen als die oder eine der zylindrischen Umfangsfläche(n) (9).
  5. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel darin besteht, in dem Längsschlitz (8) der einteiligen oder des inneren Teiles einer zweischaligen Spannbüchse (7, 7', 7'') ein elastisch verformbares Glied anzuordnen, das einer Einengung dieser Spannbüchse oder dieses Teils einer solchen Spannbüchse erhöhten Widerstand entgegen setzt.
  6. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel darin besteht, dass die von der reinen Zylinderform abweichenden oder kegeligen Umfangsflächen (14) zum Erreichen eines erhöhten Reibungsbeiwertes aufgeraut sind.
  7. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die von reinen Zylinderform abweichenden oder kegeligen Umfangsflächen (14) eine Materialpaarung mit erhöhtem Reibungsbeiwert gewählt ist.
  8. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der gleitenden zylindrischen Flächen (9) auf einem axialen Bereich eine Aussparung (24) aufweist.
  9. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die aneinander gleitenden zylindrischen Flächen von Spannbüchse (7, 7', 7'') und Welle (3, 3') bzw. Nabe (12) oberflächenvergütet sind, so dass sie einen geringen Reibungsbeiwert aufweisen.
  10. Als Schwenkhemmlager ausgebildete Welle/Nabe-Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine eine Gleitfläche bildende Oberflächenvergütung der aneinander gleitenden zylindrischen Flächen (9) gewählt wird, die das Auftreten eines Abreißmomentes verhindert.
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