-
Kupplung zur Nabenbefestigung Eine Kupplung zur Nabenbefestigung
nach dem Ausgangspunkt der Erfindung zeigt die (DT-AS 1 294 751).
-
Die bekannte Kupplung zur Nabenbefestigung sitzt auf einem die Welle
umschließenden, geschlossenen zylindrischen Nabenansatz, bestehend aus einem dünnwandigen
Druckring mit einem doppelkonischen Außenmantel, der durch zwei Spannringe mit korrespondierenden
Konusbohrungen mittels planetenartig angeordneten Schrauben radial zusammendrückbar
-spannbar- ist zur Übertragung von Drehmomenten. Dadurch, daß der Druckring der
Kupplung einen doppelkonischen Außenmantel besitzt, auf dem je ein Spannring mit
korrespondierender Konusbohrung gegenläufig axial verschiebbar angeordnet ist und
beide Spannringe mittels planetenartig angeordnetet Schrauben zusammengehalten und
spannbar sind, ist die Kupplung vielteilig und in der Herstellung teuer. Besonders
schwierig und kostspielig ist es
die entgegengesetzten doppelkonischen Außenmantelflächen des Druckrings mit den
in Sunktionsberührung stehenden Konusbohrungen der zwei Spannringe so abzustimmen,
daß die vier zusammenwirkenden Konusflächen allseitig tragen1 zum eine aus der axialen
Spannkraft resultierende vorteilhafte annähernd gleichmäßige Radialpressung des
Druckrings auf dem zylindrischen Nabenansatz und der Welle mit einem guten Tragbild
zur Durchleitung maximaler Drehmomente zu erzielen. Um ein Lösen der Kupplung aus
der Druckqpannung ohne Zuhilfenahme einer Abziehvorrichtung zu gewährleisten liegen
die Winkel der Konusflächen des Druckrings und der Spannringe über der Selbsthemmung.
Hieraus ergibt sich nachteilig ein kleines überse,tzungsverhältnis mit einer Vielzahl
von Spannschrauben um ein großes Drehmoment übertragen zu können. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, das durch die vielen Spannschrauben, die mittels eines Drehmomentschlüsseis
nach und nach tberkreuz angezogen werden, die Montagekosten nicht unwesentlich erhöht
werden mit zusätzlichen Kosten. Auch hat die Praxia gezeigt, daß aufgrund der Vielzahl
der Spannschrauben,besonders bei großen Kupplungen, einige der Schrauben nicht mit
dem vorgeschriebenen Anzugsmoment ausgelastet wurden und das festgelegte übertragbare
Drehmoment nicht, zur Verfügung stand, wodurch die Betriebqsicherhei
herabgesetzt
wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile zu be-: seitigen
und eine Kupplung zur Nabenbefestigung zu schaffen, die nur aus zwei Spannteilen
mit nur zwei selbsthemmenden korrespondierenden Konusflächen besteht und leicht
aus der Druckspannung lösbar ist; ferner soil die Kupplung bei Verringerung der
Spannschrauben das gleiche Drehmoment der bekannten Nabenbefestigung übertragen
und nach erfolgtem Spannvorgang die Nabenbefestigung hermetisch allseitig abschließent
sowie die Betriebssicherheit erhöhen.
-
Die allgemeine Lösung für diese Aufgabe ist in dem Kennzeichen des
Anspruchs n angegeben.
-
Mit den Mitteln der Erfindung steht eine baulich einfache, einbaufertige
Kupplung zur Befestigung einer Nabe mit einer Welle zur Verfügung. Der radial nach
außen gerichtete Bund des dünnwandigen Druckrings ermöglicht den konischen Außenmantel
selbsthemmend mit der Konusbohrung des dickwandigen Außenspannrings auszuSühren,
da der Außenspannring von dem Druckring ohne Zuhilf enahme einer Abziehvorrichtung
in Verbindung mit Abdrückgewinde im Außenspannring, die allgemein bekannt sind,
leicht aus der Druckspannung gelöst werden kann. Aus den selbsthemmenden Konusflächen
des Druck- und Außenspannrings resultiert ein großes Ü'bersetzungsverhältnis, so
daß mit wenigen Spannschrauben mit der erfindungsgemäßen Kupplung größte Drehmomente
auch bei schlagartigen Drehwechselbeanspruchungen durchgeleitet, Montage sowie Demontagezeiten
und Kosten eingespart werden, auch wird die Betriebssicherheit erhöht. Weitere kostensparende
Vorteile ergeben sich wenn der dünnwandige Druckring mit dem radial nach außen gerichteten
Bund im Gesenk geschlagen wird, wodurch Werkstoff und erspanungsarbeit gespart werden,
was preislich und volkswirtschaftlichvon Bedeutung ist. Der am Wellenanfang leicht
ansteigende selbsthemmende Außenkonusmantel des Druckrings baut festigkeitsmindernde
Kerbspannungen der Welle ab mit einer Erhöhung der Dauerfestigkeit.
-
Ein bekannter Spannsatz zur Verbindung von Wellen mit Nabenkörpern
(D$-OS 2017 749)-Sig.l- gleicht im Aufbau der Kupplung nach der Erfindung. Hierbei
handelt es sich funktionsmäßig jedoch
um einen Spannsatzlder zwischen
einer Welle und der Bohrung einer Nabe eingesetzt ist zur spielfreien kraftschlüssigen
Verbindung, wobei der Außenspannring beim Spannen radial an die Nabe gepreßt wird
und diese zusätzlich Zugspannungen aufnimmt. Dagegen unterscheidet sich die Aufgabenstellung
der erfindungsgemäßen Kupplung grundsätzlich dadurch, daß. der dickwandige Außenspannring
ohne Anlagebegrenzung allein die beim Spannvorgang als Reaktion auftretenden Zugspannungen
aufnehmen muß. Es handelt sich hier um zwei ganz verschiedene Spannaufgaben einer
Nabenbefestigung.
-
.Spannsätze zur Nabenbefestigung mit' selbsthemmenden Konusflächen
der Spannringe gehören zum Stand der Technik (DT-PS 1 162 640).
-
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der dickwandige
Außenspannring an seinem verjüngten Ende der Konusbohrung eine abgesetzte, zylindrische
Bohrung mit einer umlaufenden Nut auf zur Halterung eines Dichtungsringes aus Gummi
oder Kunststoff und daß der radiale Bund des Druckrings sowie der Außenspannring
an ihren zylindrischen Außenmantelflächen an den sich gegenüberliegenden Stirnflächen
Kegelflächen besitzen, in die ein elastischer keilförmiger Ring mit Bund aus Gummi
oder Kunststoff eingelegt ist, wobei die hintere Stirnfläche des radialen Bundes
des Druckrings eine abgesetzte Schulter mit einer elastischen ringförmigen Scheibe
aus Gummi oder Kunststoff aufweist. Hierdurch wird mit besonderem Vorteil ein allseitiger
hermetischer Abschluß der Kupplung mit der Nabe und Welle erreicht und ein Eindringen
von Schmutz, Feuchtigkeit oder anderer. Fremdkörper verhindert.
-
Bei einem bekannten Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle
(DT-PS 1 231 493) besitzen die Außen'spann'ringsegmente radial außen an ihren gegenüberliegenden
inneren Stirnflächen Kegelflächen, in die ein elastischer Ring aus Kunststoff oder
Gummi eingelegt ist um die Spannringsegmente zusammenzuhalten.
-
Zur Abdichtung des Spannsatzes, wie bei der Kupplung nach der Erfindung,
dient der elastische keilförmige Ring nicht.
-
Die Ausführungsform der Kupplung zur Nabenbefestigung nach Fig.3 schützt
die Welle zusätzlich durch Abdichtung.
-
Weist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Außenstirnfläche
des Außenspannrings die technischen Daten der# Kupplung wie Abmessung, Anzugsmoment/Schraube,
übertragbares Drehmoment und das Firmenzeichen auf, so wird der vorschriftsmäßige
Einbau der Kupplung insbesondere bei Auslandslieferungen wesentlich vereinfacht,
Montagekosten eingespart und die Betriebssicherheit erhöht, da nicht immer die mitgelieferten
Montageanweisungen zur Verfügung stehen.
-
In der Zeichnung sind Ausfährungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig.l die Kupplung zur Nabenbefestigung ohne
Dichtungseffekt auf. einem zylindrischen Ansatz der Nabe mit einer Welle in einem
axialen Schnitt, Fig.2 die obere Hälfte einer Ausführungsform der Kupplung, bei
der der dickwandige Außenspannring an seinem verjüngten Ende der Konusbohrung eine
abgesetzte zylindrische Bohrung mit einer umlaufenden Nut und Dichtungsring aufweist,
der auf dem zylindrischen Nabenansatz dichtend aufliegt, wobei die zylindrischen
Außenmantelflächen des radialen Bundes des Druckrings und des Außenspannrings an
den gegenüberliegenden Stirnflächen -einen elastischen keilförmigen Ring besitzen
und die hintere abgesetzte Stirnfläche des radialen Bundes eine ringförmige elastische
Scheibe aufweist im Axialschnitt und Fig.3 einen axialen Xeilschnitt einer Ausfuhrungsform
der Kupplung, bei der die abgesetzte Bohrung mit der umlaufenden Nut und Dichtungsring
des Außenspannrings bis
zur Welle geführt ist und den zylindrischen
Nabenansatz Stirnseitig dichtend abschließt.
-
Die Kupplung zur Nabenbefestigung nach Fig.l besteht aus-einem geschlossenen
Druckring 1 mit selbsthemmenden konischen Außenmantel la und einem radial nach außen
gerichteten Bund lb sowie aus einem geschlossenen dickwandigen Außenspannring 2
mit korrespondierender Konusbohrung 2a und Atdrückgewindebohrungen 2d.
-
Druckring 1 und Außenspannring 2 werden mittels planetenartig versenkt
angeordneten Innensechskantspannschrauben 3, die den Außenspannring 2 in Bohrungen,
den radialen Bund lb des Druckrings 1 in Gewindebohrungen durchdringen, zu einer
einbaufertigen Einheit zusammengehalten und sind spannbar. Die Kupplung 1, 2, 3
sitzt auf einemgeschlossenen- zylindrischen Ansatz 7a der Nabe 7 in Funktionsberührung
mit der Welle 8.
-
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kupplung zur Nabenbefestigung
mit Dichtungseffekt nach'Fig.2 besteht gleichfalls aus einem geschlossenen Druckring
1 mit konischem Außenmantel la und einem radialen Bund ib mit einer hinteren abgesetzten
Sirnfläche lc zur Aufnahme einer elastischen, ringförmigen Scheibe 6 sowie aus einem
geschlossenen dickwandigen Außenspannring 2 mit einer abgesetzten Bohrung 2b mit
umlaufender Nut 2c mit Dichtungsring 4, der den Nabenansatz 7a dicht abschließt.
-
Die zylindrischen Außenmantelflächen des radialen Bundes lb und des
Außenspannrings 2 besitzen an ihren gegenüberliegenden Stirnflächen Kegelflächen
, in die ein elastischer keilförmiger Ring 5 mit Bund 5a aus Gummi oder Kunststoff
sitzt. Druckring t und Außenspannring 2 sind mittels versenkt angeordneten Innensechskantspannschrauben
3 spannbar. Die Kupplung sitzt auf dem zylindrischen Ansatz 7a der Nabe 7 in Funktionsberührung
mit der Welle 8. Die Abdriickgewindebohrangen 2d sind bei Nichtgebrauch mittels
Rnnststoffschrauben 9 dicht abgeschlosen.
-
Die Kupplung nach Fig.3 unterscheidet sich von der Ausfuhrungsnormgemäß
Fig.2 dadurch,-daß die abgesetzte Bohrung 2b mit umlaufender Nut fi 2c und Dichtungsring
4 des Außenspannrings 2 auf dem zylindrischen Außenmantel der Welle 8 sitzt,.wodurch
die Kupplung mit der Nabe 7, 7a und der Welle 8 allseitig hermetisch abgeschlossen
ist.
-
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Kupplung ist folgende: -Beim
Anziehen der Innensechskantspannschrauben 3 wird der Druckring 1 aufgrund seines
engen Passungssitzes in Punktionsverbindung mit dem Außenspannring 2 sofort mit
dem geschlossenen zylindrischen Ansatz 7a der Nabe 7 und der Welle 8 spielfrei und
kraftschlüssig radial zusammengedrückt, so daß bei Auslastung der Spannschrauben
3 der Außenspannring 2 allein auf dem konischen Außenmantel la des Druckrings 1
bewegt wird und den Kraftschluß zur Übertragung beachtlicher Drehmomente beendet.
Dabei nimmt der geschlossene dickwandige Außenspannring 2 die als Reaktion wirkenden
Zugspannungen auf.
-
Das Lösen der Kupplung ohne Abziehvorrichtung aus der Druckspannung
erfolgt, indem die Spannschrauben 3 kurz zurückgeschraubt werden und einige von
diesen in die Abdrückgewindebohrungen 2d des Außenspannrings 2 geschraubt werden
bis sich die Spannschrauben 3 an der inneren Stirnfläche des radialen Bundes lb
des Druckrings 1 abstützen und beim weiteren Schrauben der Druckring 1 und der Außenspannring
2 trotz selbsthemmender Konusslächen gelöst sind und die Kupplung leicht entfernt
werden kann.