DE2017149A1

DE2017149A1 - Spannsatz zur Verbindung von Wellen mit Nabenkörpern

Info

Publication number: DE2017149A1
Application number: DE19702017149
Authority: DE
Inventors: Josef Dr.-Ing. 4150 Krefeld-Bockum; Schröpfer Karl-Heinrich 4150 Krefeld-Uerdingen Friedrichs
Original assignee: Ringfeder GmbH
Current assignee: Ringfeder GmbH
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1971-10-21

Description

Spannsatz zur Verbindung von Wellen mit Nabenkörpern Die Erfindung betrifft einen Spannsatz zur Verbindung von Wellen mit Nabenkrpern unter Verwendung eines Innen- und Außenspannringes, die mit konischen Berührungsflächen ineinandergreifen und durch planetarisch angeordnete Schrauben axial verspannbar sind.
Bekannt ist eine Einrichtung zur Befestigung eines Bolzens in einem Werkstück, bei der in einer Bohrung des Werkstückes, deren Durchmesser größer als der Bolzendurchmesser ist, eine ringförmige Reibungsfeder eingeschaltet ist, die bei axialer Verspånnung des Bolzens den Ringraum zwischen Bolzen und Werkstück ausfüllt, eine kraftschlüssige Verbindung zur Aufnahme der auftretenden Kräfte herstellt und eine Sicherung gegen Uberbeanspruchung darst-ellt (DP 842 728/47a, 1)4 Um bei solchen Einrichtungen eine Zentrierung zu erreichen, müssen die Spannelemente kostenaufwendig besonders präzise gefertigt und während des Spannvorganges planparallel zusammengedrückt werden. Nach einer Ausführungsformeiner Scheibenbefestigung ist es ferner bekannt, die kraftschlüssige Verbindung zwischen Welle und konisch gebohrter Nabe über eine innen tylindrische und außen konische, mit einem Bund versehene Hülse und planetarisch angeordnete, durch den Bund geführte und in die Nabe eingreifende Schrauben herbeizuführen (USA-Patent 2 407 032). Aus wirtschaftlichen Gründen dürften derartige Sonderausführungen, bei denen der Nabenkörper konisch gestaltet und mit Schraubenbohrungen versehen ist; heute nicht mehr in Frage kommen. Außerdem ist die Zen.trierungsmoglichkeit dieser Verbindung mangelhaft.
Schließlich ist es bei einer Ausführungsform von- Spannvorrichtungen nach Art der Spanndorne für Werkzeugmaschinen bekannte elastische Glieder längs ihres inneren und äußeren Umfanges mit gegeneinander versetzten radialen Aussparungen zu versehen (DP 869 .892).
Zur Übertragung großer Drehmomente ton Wellen auf Nabenkorper sind diese Spannvorrich-tungen allein nicht ausreichend, da die Kraftübertragung nur über die Linienberührung des Spannelementes mit Welle und Nabenkdrper erfolgt.
Der. Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannsätze zur Verbindung von ellen mit Nabenkörpern in Ausführung und Wirkungsgrad zu verbessern0 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenspannring oder der Außenspannring mit einem, den Abstand zwischen Welle und Nabenbohrung höhenmäßig überbrückenden, innerhalb der Nabenbohrung liegenden und radial verformbaren Bund versehen ist.
Um eine leichtere Verformbarkeit des Spannsatzes zu erreichen, liegt es im Wesen der Erfindung, daß die Bunde in radialer Richtung Ausnehmungen aufweisen0 Nach einer weiteren Ausithrungsform der Erfindung ist es gegeben, daß mindestens eine Stirnfläche der Bunde mit dem zylindrischen Teil der Welle oder der Bohrung des Nabenkörpers einen Winkel von ungleich .900 bildete Auf diese Weise ergibt sich nach dem Verspannen zwischen den Stirnflächen des Bundes und den sylludriachen Flächen von Welle und Nach wieder ein Winkel von etwa 90¢, wobei der Bund in leichterer Weise eine größere radiale Höhe einnimmt und die Spannschrauben von Biegebeanspruchungen entlastet sind0 Um eine definierte Linienberührung zwischen Bund und Mantelfläche der Nabenbohrung sicherzustellen, ist es nach einer letzten Ausführungsform der Erfindung angezeigt, daß die Anlageflächen der Bunde an der Bohrung des Nabenkörpers bzw. an der Welle wälzkörperartig abgerundet sind0 Mit den Mitteln der Erfindung wird ein Spannsatz vervirklicht, der bei einfachstem Aufbau durch Heranziehung auch des Bundes über dessen radiale Verformung erhöhte Drehmomente überträgt und eine gute und leichte Selbstzentrierung sowie insbesondere in bezug auf die Höhe der zu übertragenden Drehmomente ein günstiges Verhältnis von Länge des Spannsatzes zum Wellendurchmesser ergibt. Man hat weiter die MUglichkeit, die Konuswinkel der Spannringe klein zu halten und damit in den Bereich der Selbsthemmung zu bringen, wodurch auch bei hohen radialen Drücken die Spannschrauben von die Daueriestigkeit herabsetzenden Zusatzbelastungen verschont werden und gegenüber den bekannten Spannsätzen bei gleicher Spannschraubenanzahl höhere Drehmomente-überttagbar sind. Biegemomente werden infolge der größeren Länge des Spannsatzes und der kleineren Konuswinkel besser aufgenommen, wie auch eine geringere spezifische Belastung der Nabe durch die größere Gesamtauflagefläche des Spannsatzes erreicht wird.
In-der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargeX stellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es- zeigen Fig. 1 einen Spannsatz mit Innenspannring mit Bund, Fig. 2 einen Spannsatz mit Außenspannring mit Bund, Figo 3 einen Spannsatz mit Innenspannring mit Bund, diesen in einer anderen Ausführungsform, Fig. 4 einen Spannsatz mit Innenspannring mit Bund, diesen in einer weiteren Ausführungsform, sämtlich im Längsschnitt.
Bei der Aus-führungsform nach Fig. 1 besteht der Spannsatz aus dem innen zylindrischen und außen konischen Innenspannring 1 und dem innen konischen und außen zylindrischen Außenspannring 2. Der Innenspannring 1 weist einen innen und außen zylindrischen Bund la auf.
Die Spannringe 1 und 2 greifen über konische Berührungsflächen ineinander und sind durch planetarisch angeordnete Spannschrauben gegeneinander spannbar. Dabei wird über die Konusflächeneine radiale Verformung der Spannringe 1 und 2 herbeigeführt und damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Welle 3 und Nabenkörper 4 herges--tel lt. -Auch der Bund ia des Innenspannringes erfährt beim Spannen eine radiale Verformung, wodurch der Kraftschluß erhöht und eine gute Zentrierung zwischen Welle 3 und Nabenkörper 4 erreicht wird. Die Spannringe 1 und 2 können in bekannter Weise geschlossen, geschlitzt und/oder genutet seine Eine leichtere Demontage wird durch Abdrückschrauben 6 ermöglicht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht der Spannsatz aus dem innen zylindri-schen und außen konischen Innenspannring 1 und dem außen zylindrischen und-innen konischen AuBenspannring 2 mit Bund 2a. Der -Bund 2a -enthält -Au-snehmungen 2b, um ihn im Sinne eines besseren Kraftschlusses und einer besseren Zentrierung zwischen We-lle 3 und Nabenkörper 4 nachgiebiger und leichter verformbar zu machen. Die lvellellseitigè Anlag-efläche 2d des Bundes 2a ist zwecks besserer Zentrierung beim Spannvorgang abgerundet. Die Stirnfläche 2c des Bundes 2a bildet mit der Bohrung des Nabenkörpers 4 einen Winkel von ungleich 900, um eine relativ grobe radiale Verformung zu erreichen.
Fig. 3 zeigt grundsätzlich die gleiche AnordnungXdes Spannsatzes wie Fige i. Abweichend davon ist lediglich die Gestaltung des Bundes ia des Innenspannringes i, dessen nabenseitige Anlagefläche 1d ebenfalls - analog der Ånlagefläche 2d in Fig. 2 - wälzkörperartig abgerundet ist. Die Stirnfläche 1c des Bundes la bildet mit der Welle 3 einen Winkel von ungle-ich 900, wodurch die radiale Verformbarkeit erhöht wird.
Bei der AusfiihrungsforI11 nach Fig. 4 ist in Abweichung von Figo 1 der Bund 1a des lnnenspannringes i mit Ausnehmungen 1b versehen, die den gleichen Zweck wie die Ausnehmungen 2b in Fig. 2 erfüllen sollen,

Claims

Patentansprüche: 1. Spannsatz zur Verbindung von Wellen mit Nabenkörpern unter Verwendung eines Innen- und Außenspannringes, die mit konischen- Berührungsflächen ineinandergreifen und durch planetarisch angeordnete Schrauben axial verspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenspanniing (i) oder der Außen spannring (2)-mit einem, den Abstand zwischen Welle (g) und -Nabenkörper (4) höhenmäßig überbrückenden, innerhalb der Nabenbohrung liegenden und radial verformbaren Bund (1a)bzw. (2a) versehen ist.
2. Spannsatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bunde (ia, 2a) in radialer Richtung Ausnehmungen (ib) bzw. (2b) aufweisen.
3. Spannsatz nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Stirnfläche (lc, 2c) der Bunde (ia) bzv.k-(2å) mit dem zylindrischen Teil der Welle (3) oder der Bohrung des Nabenkörpers (4) einen Winkel von ungleich-900 bildet.
4. Spannsatz nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (id, 2d) der Bunde (ia) bzw. (2a) an der Bohrung des Nabenkörpers (4) bzw. an der Welle (3) wälzkörperartig abgerundet sind L e e r s e i t e