DE1992803U - Spannringsatz. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannringsatz zum Festspannen von einem Teil auf einer zylindrischen Welle mit zwei mit konischen Spannflächen versehenen Spannringen, die mittels axialverlaufender Bolzen oder Schrauben gegeneinander spannbar sind und gegen komplementäre konische Flächen an einem konzentrischen Gegenring anliegen.

Solche Spannringsätze sind in vielen verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einer ganzen Reihe von bekannten Vorrichtungen hat der festzuspannende Teil einen ringförmigen Teil, der zwischen den mit konischen Spannflächen versehenen Spannringen liegt und mit Bohrungen versehen ist, durch welche die Bolzen oder Schrauben verlaufen.

Solche Vorrichtungen sind kompliziert und fordern besondere Bearbeitungsvorgänge an dem festzuspannenden Teil, und auch die Montage ist kompliziert. Dazu kommt, daß bei vielen dieser bekannten Vorrichtungen die Spannringe mehrteilig sind und also tatsächlich keine Ringe, sondern Klemmbacken sind.

Bei anderen bekannten Vorrichtungen ist der festzuspannende Teil inwendig zur Bildung des doppelkonischen Gegenringes ausgebildet, und auch dabei waren entweder die konischen Spannringe mehrstückig als Backen ausgeführt, oder mit mehreren radialen Schlitzungen versehen. Dies fordert indessen auch eine besondere Bearbeitung des festzuspannenden Teiles entweder bei dem Hersteller oder bei dem Kunden, wo die Montage stattfinden soll.

Die festzuspannenden Teile sind gewöhnlich Maschinenelemente so wie Kugellager, Riemenscheiben, Zahnräder und dergleichen, die auf Spezialmaschinen in Massenherstellung hergestellt werden, und der Hersteller kann nicht ohnehin besondere Wünsche eines Kunden erfüllen. Auch bei dem Kunden ist eine nachfolgende Bearbeitung des Maschinenteils mit einer doppelkonischen Fläche im Befestigungsloch nicht möglich, nur aus dem Grunde, daß es sich nicht um Massenherstellung handelt.

Die Forderung an einen Spannringsatz ist demzufolge, daß es sich um ein montagefertiges Ringelement handeln muß, welches in einer Standardausführung im Zwischenraum der Welle und einer zylindrischen Bohrung des festzubefestigenden Teiles angeordnet werden kann, wobei der Ringsatz für Massenherstellung geeignet werden und aus einem Minimum von Teilen bestehen muß.

Es ist in erster Linie der Zweck der Erfindung, diese Forderungen zu erfüllen.

Trotzdem daß diese Problemstellung seit langem bekannt ist, ist man mit der Lösung des Problemes nicht länger gekommen als zur Herstellung von einem Ringsatz, der aus zwei Spannringen mit Doppelkegelflächen besteht, die je mit komplementären Kegelflächen an einem äußeren und einem inneren Doppelkegelring zusammenwirken, wobei die Doppelkegelringe geschlitzt sind.

Diese bekannten Spannringsätze fordern indessen eine genaue Verarbeitung der beiden Zylinderflächen in der Größenordnung von 1/100 mm, und es ist auch bei diesen bekannten Ringsätzen vorgeschrieben, daß bei Übertragung von größeren Momenten müssen mehrere axial nacheinander angeordnete Ringsätze verwendet werden, wodurch also die Montagearbeit schwieriger wird.

Die vorliegende Erfindung löst in erster Linie die Aufgabe, durch die Kombination von Merkmalen, daß der Ringsatz ausschließlich aus dem doppelkonischen Ring und den zwei Spannringen besteht, daß zusätzlich zu der Kontaktfläche mit dem zu befestigenden Teil des koppelkonischen Rings auch die entsprechenden Kontaktflächen an den Spannringen zylindrisch ausgebildet sind, und daß jedes der beiden Ringsatzelemente mit einem einzelnen, axialverlaufenden Schlitz versehen ist.

Im Vergleich zu jedem bekannten Spannringsatz besteht dadurch der erfindungsgemäße Spannringsatz nur zusätzlich zu den Bolzen aus zwei grundsätzlich verschiedenen Elementen, und zwar aus dem Doppelkegelring und dem Spannring.

Die beiden Spannringe sind grundsätzlich identisch und können auf Automatmaschinen hergestellt werden, die mit mehrspindligen Bohrvorrichtungen und Gewindeschneidvorrichtungen versehen sind, wodurch der erfindungsgemäße Ringsatz vollautomatisch hergestellt werden kann mit einem Minimum von Arbeitsvorgängen.

Insofern bei dem Ringsatz der Teil, der aus den beiden Spannringen besteht, eine größere radiale Ausdehnung besitzt als der Doppelkegelring, ist die Nachgiebigkeit dieses Teiles geringer als die Nachgiebigekeit des Doppelkegelringes. Es hat sich aber in der Praxis erwiesen, daß die Nachgiebigkeit der beiden Doppelringe groß genug ist, um eine Bearbeitungsgenauigkeit von den beiden zu verbindenden Teilen auf ein Zehntel Millimeter zuzulassen, und wegen der größeren Nachgiebigkeit des Doppelkegelteiles kann von dem anderen Teil eine Bearbeitungsgenauigkeit in der Größenordnung von mehr als 1 mm zugelassen werden.

Der erfindungsgemäße Spannringsatz kann somit bei allen gewöhnlich verwendeten Bearbeitungstoleranzen ohne Feinbearbeitung verwendet werden.

Insofern bei Befestigung eines Teiles an einer Welle, die Welle gewöhnlich mit der feinsten Toleranz bearbeitet ist, besteht vorzugsweise der innere Teil des Ringsatzes aus den beiden Spannringen.

Die Zusammendrückbarkeit der beiden Spannringe ist indessen genügend, um auch den erfindungsgemäßen Ringsatz als Kupplungselement für zwei Wellenenden verwenden zu können, wenn die Nachgiebigkeit nach außen begrenzt ist, z.B. dadurch, daß der Doppelkegelring geschlossen ausgebildet ist.

Die Erfindung wird im folgenden näher an Hand der Zeichnung erklärt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Spannringsatzes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Ringsatz,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform im axialen Schnitt,

ten Ringsatzes,

Fig. 5 im Axialschnitt die Möglichkeit der Verwendung des erfindungsgemäßen Spannringsatzes als Kupplungselement.

Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform von einem Spannringsatz 10 gemäß der Erfindung. Der Spannringsatz besteht aus einem äußeren ringförmigen Teil 32, der mit einer längsgehenden oder axialen Schlitzung versehen ist. Die Außenwand des Teils 32 ist zylindrisch und dafür bestimmt, gegen die Innenwand in einer Bohrung eines Maschinenelementes, z.B. eines Schwungrades, einer Riemenscheibe, eines Zahnrades oder dergl. gespannt zu werden. Die Innenwand des ringförmigen Teils 32 ist doppelkonisch ausgebildet mit zwei Kegelstumpfflächen 36 und 38, die mit ihren kleinen

Grundflächen gegeneinander wenden. Innerhalb des ringförmigen Teils 32 sind zwei Kegelringe 22 und 24 nebeneinander in Abstand angeordnet. Die Außenflächen der Ringe 22 und 24 sind entsprechend den Kegelstumpfflächen 36 und 38 konisch, während die Innenflächen der beiden Ringe zum Anliegen gegen eine Welle, ein Rohr oder ein anderes zylindrisches Maschinenelement zylindrisch sind.

Die Ringe 22 und 24 sind je mit einer axialen oder längsgehenden Aufschlitzung 23 versehen. Um die Ringe 22 und 24 gegeneinander spannen zu können, sind sie zwischen ihren Innenflächen und ihren Außenflächen mit axialverlaufenden Bohrungen versehen zum Einsetzen von Spannschrauben oder -bolzen. In der gezeigten Ausführungsform werden drei Kopfschrauben 26, 28, 30 verwendet, deren Köpfe mit einem Sechskantloch versehen sind, so daß sie mit einem entsprechenden Schlüssel betätigt werden können. Die Schraubenköpfe sind in entsprechenden Aussparungen in dem Ring 24 versenkt und stützen sich mit ihren Bodenflächen gegen eine Brust in der Ausbohrung.

Die Ausbohrungen in dem Ring 22 sind mit einem entsprechenden Innengewinde versehen. Den vorliegenden Ansprüchen entsprechend kann jedoch auch eine andere Anzahl von Schrauben oder Bolzen benutzt werden.

Ein Verwendungsbeispiel des beschriebenen Spannringsatzes ist in Fig. 4 dargestellt. Der Ringsatz ist zwischen einer Welle 42 und einem Maschinenelement 40, z.B. einer Riemenscheibe, mit einer zylindrischen Bohrung 44 angebracht. Durch Anziehen der Schrauben werden die zwei inneren geschlitzten Kegelringe gegeneinander gezogen, wobei sie mit ihren konischen Außenflächen auf die doppelkonischen Innenflächen des dritten ringförmigen Teils 32 gleiten. Dabei wird der äußere Ring 32 expandiert bis zum Anliegen gegen die Innenwand der Bohrung 44, und danach geben die zwei inneren Ringe nach und werden gegen die Welle 42 gespannt. Eine feste Montage des Maschinenelements 40 auf der Welle 42 ist dadurch gewährleistet.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß es im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, die obenbeschriebene Ausführungsform des Spannringsatzes zu invertieren, wie beispielsweise in Fig. 3 veranschaulicht ist.

Bei dieser Ausführungsform hat der mit einem Längsschlitz versehene dritte ringförmige Teil 32a eine zylindrische Innenfläche zum Anliegen auf der Welle und eine doppelkeglige Außenfläche, auf welcher die zwei mittels Bolzen zusammenziehbaren Kegelringe 22a, 24a mit ihren konischen Innenflächen angebracht sind, so daß sie mit ihren zylindrischen Außenflächen beim Nachspannen gegen die Bohrung des Maschinenelementes angedrückt werden können.

Der mit einer Doppelkegelfläche versehene ringförmige Teil 32 kann auch geschlossen, d.h. ohne Schlitzung, sein. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, den Spannringsatz zur Verbindung von zwei koaxialen Wellenenden oder Rohrenden 50 und 52 zu verwenden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dem Zusammenziehen werden die inneren Zylinderflächen der Kegelringe fest gegen die zu verbindenden Wellen- oder Rohrenden gedrückt, auch wenn diese abweichenden Durchmesser haben. Bei einem größeren Unterschied im Durchmesser der zu verbindenden Teile können die Kegelringe verschiedenen Innendurchmesser haben. In dem Falle muß der Ring mit dem kleinsten Innendurchmesser mit größerer Kraft gegen das entsprechende Maschinenelement gedrückt werden, welches gemäß der Erfindung durch verschiedene Konizität der beiden Ringsatzhälften in einfacher Weise erreicht werden kann.

Claims (3)

1) Spannringsatz zum Festspannen von einem Teil auf einer zylindrischen Welle mit zwei mit konischen Spannflächen versehenen Spannringen, die mittels axialverlaufender Bolzen oder Schrauben gegeneinander spannbar sind und gegen komplementäre konische Flächen an einem konzentrischen Gegenring anliegen, gekennzeichnet durch die Kombination von Merkmalen, daß der Ringsatz ausschließlich aus dem doppelkonischen Ring und den zwei Spannringen besteht, daß zusätzlich zu der Kontaktfläche mit dem zu befestigenden Teil, des doppelkonischen Rings auch die entsprechenden Kontaktflächen an den Spannringen zylindrisch ausgebildet sind, und daß jedes der beiden Ringsatzelemente mit einem einzelnen, axialverlaufenden Schlitz versehen ist.

2) Spannringsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil des Ringsatzes aus den beiden Spannringen besteht.

3) Die Verwendung eines Spannringsatzes nach Anspruch 1 und 2 als Kupplungselement für zwei Wellenenden durch Anbringung des Ringsatzes zum Angreifen von je der Spannringe an je der Wellenenden.