DE2441400C2 - Spannkupplung zur befestigung einer nabe mit ringfoermiger ausdrehung - Google Patents

Description

Eine Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit •iner Welle nach dem Ausgangspunkt der Erfindung 2s teigt die (DL-PS 90 660).

Damit das errechnete Drehmoment der auf Kraftlind Reibungsschluß basierenden Nabenbefestigung mit tiner Welle übertragen wird, ist es Voraussetzung, daß die Schrauben der Spannkupplung mittels eines Drehmomentschlüssels mit einem bestimmten Anzugsmoment entsprechend der Werkstoffgüte der Schrauben angezogen werden, um die hieraus resultierende Axialkraft für die erforderliche Flachenpressung der konischen Spannringe zur Verfügung zu haben. Nur so kann die Betriebssicherheit der Spannverbindung garantiert Werden. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß kleine oder mittlere Maschinenfabriken selten einen Drehmomenttchlüssel besitzen und die Spannschrauben nach Gefühl von dem Monteur angezogen werden, was auch bei gelieferten Spannkupplungen in das Ausland zutrifft, wodurch die Betriebssicherheit infrage gestellt ist. Ein weilerer wesentlicher Nachteil der bekannten Spannkupplung zur Nabenbefestigung besteht darin, daß die Nabenkörper, Zahnräder, Antriebsscheiben, Trommelscheiben od. dgl. an der inneren Seite durch die Spannkupplung nicht federelastisch abgestützt sind und diese bei auftretenden zusätzlichen Biegebeanspruchungen 2u den Torsionsmomenten einer Uberbeanspruchung ausgesetzt sind, was bei Dauerbeanspruchung zu einem !Bruch der Naben führt, ganz besonders bei Naben mit großen Durchmessern im Schwermaschinenbau.

Die Erfindung hat eine Erhöhung der Betriebssicherheit zur Aufgabe.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im ungespannten Zustand zwischen den sich gegenüberliegenden Stirnflächen des Spannrings und der ringförmigen Ausdreheng der Nabe ein festgelegtes Abstandsmaß M vorhanden ist, das bei Stirnflächenberührung — Blockstellung — einem vorherbestimmten (übertragbaren Drehmoment entspricht, und die Nabe in der ringförmigen Ausdrehung durch den Spannring abgestützt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe wird eine Drehmomentsteigerung und eine Erhöhung der Betriebssicherheit dadurch erzielt, daß die Nabe in der ringförmigen Ausdrehung zusätzlich durch den Außenspannring abgestützt und radial gespannt wird, wodurch die Spannkupplung mit der Nabe eine hermetisch abgeschlossene, feste und unverlierbare Einheit bildet und festigkeitsmindernde Biegemomente der Nabe abgefangen werden. Durch das vorherbestimmte Abstandmaß (x) zwischen den Stirnflächen des Außen-Spannrings und der ringförmigen Ausdrehung der Nabe nach der Erfindung ist es mit besonderem Vorteil möglich ohne Zuhilfenahme eines Drehmomentscnlüssels die Spannschrauben bei Stirnflächenbeiührung Blockstellung — auszulasten zur Übertragung eines festgelegten Drehmoments. Um Streuungen der axialen Spannkraft bei Auslastung der Spannschrauben in vertretbaren Grenzen zu halten — zumal auch die handelsüblichen Drehmomentschlüssel Streuungen im Anzugsmoment aufweisen — wird die Herstellung der Spannkupplung mit der ringförmigen Ausdrehung der Nabe passungsmäßig eng toleriert. Mittels der erfindungsgemäßen axi?len Wegbegrenzung (x) sind alle Variationen bezüglich der Auslastung der Spannschrauben und hieraus resultierend der Axialkraft, der Radialpressungen und der übertragbaren Drehmomente unter Berücksichtigung der Werkstoffpaarungen der Spannkupplung möglich. Die am Wellenanfang ansteigende konische Mantelfläche baut festigkeitsmindernde Kerbspannungen der Welle ab mit einer Erhöhung der Dauerfestigkeit und somit der Betriebssicherheit. Natürlich ist es bei entsprechender Nabenbreite gegeben die Spannkupplung versenkt in der ringförmigen Ausdrehung der Nabe anzuordnen, so daß eine nach allen Seiten glatt abgeschlossene, unfallverhütende Spannverbindung zur Verfügung steht.

Die Spannringe der Spannkupplung können in bekannter Weise nichtselbsthemmende oder auch selbsthemmende Konusflächen besitzen. Bei selbsthemmenden konischen Spannringen weist der dickwandige Außenspannring Abdrückgewindebohrungen auf, die bekannt sind (DT-PS 11 90 266).

Ein gewisses Abfangen von festigkeitsmindernden Biegemomenten der Nabe kann auf Grund ähnlicher Merkmale bei einer bekannten Spannkupplung erwartet werden (DT-OS 20 31 124), die jedoch unter Formschluß arbeitet, und eine andere Aufgabe zu lösen hat. Da zwischen den Zylinderflächen von Nabenausdrehung und Spannring Dichtungsringe angeordnet sind, kann keine ausreichende Abstützung im Sinne der Erfindung eintreten, die auch nicht beabsichtigt ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung mit einer Welle im ungespannten Zustand in einem Axialschnitt und

F i g. 2 die obere Hälfte der Spannkupplung im gespannten Zustand im Axialschnitt.

Die Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung nach F i g. 1 und 2 besteht aus dem geschlossenen Innenspannring bzw. Druckring 1 mit einseitiger, durchlaufender Konusfläche la und dem dickwandigen, geschlossenen Außenspannring 2 mit korrespondierender Konusbohrung 2a, dessen innere Stirnfläche gegenüber der Stirnfläche der ringförmigen Ausdrehung 4a der Nabe 4 im ungespannten Zustand ein vorherbestimmtes Abstandmaß χ besitzt, das nach erfolgtem Spannvorgang bei Blockstellung der Stirnflächen mittels der versenkt angeordneten Innensechskantspannschrauben 3 unter Berücksichtigung der Werkstoffqualitäten einem entsprechenden übertragbaren Drehmoment entspricht, wobei die Spannschrauben 3 in Gewindebohrungen 4c der Nabe 4 verschraub-

bar sind. Die Herstellung der Gewindebohrungen für die planetenartig angeordneten Innensechskantspannschrauben 3 in der Nabe 4 erfolgt unter Zuhilfenahme des dickwandigen Außenspannrings 2 mit seinen Durchgangsbohrungen, der gleichzeitig als Bohrlehre dient. Die Spannkupplung, der Inner spannring 1, \a und der Außenspannring 2. 2a. ist in der ringförmigen Ausdrehung 4a der Nabe 4 und auf dem zylindrischen Ansatz 4b angeordnet Die komplette Nabenbefestigung sitzt auf der Welle 5.

Die Arbeitsweise der Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung auf einer Welle ist folgende:

Beim Anziehen der Innensechskantspannschrauben 3 bewegt sich der Außenspannring 2 mit seiner Konusbohrung 2a in Pfeilrichiung über die konische Mantelfläche la des Innenspannrings 1 in die ringförmige Ausdrehung 4a der Nabe 4. bis die Stirnflächen des Außenspannnngs 2 und der ringförmigen Ausdrehung Aa nach Überbrückung der vorher festgelegten axialen Wegbegrenzung (x) sich berühren bzw. Block sitzen, was ohne Zuhilfenahme eines Drehmomentschlüssels erfolgen kann. Dadurch wird der Innenspannring I mit entsprechender Radialpressung auf den Nabenansatz -}£> und iomit auf die Welle 5. der dickwandige Außenspannring 2 mit resulierender Radialpressung an die Zylinderfläche der ringförmigen Ausdrehung 4a der Nabe gespannt, wobei ein aus der axialen Wegbegrenzung (x) resultierendes Drehmoment durchgeleitet wird.

Das Lösen der Spannkupplung bei nichtselbsthemmenden Konusflächen der Spannringe 1. 2 aus der Preßspannung erfolgt durch einfaches Zurückschrauben der innensechskantspannschrauben 3, so daß die Spannkupplung mit der Nabe 4 leicht von der Welle 5 entfernt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spar.nkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung und einem die Welle umschließenden, zylindrischen Nabenansatz, auf dem ein Druckring mit konischer Mantelfläche sitzt, der durch einen dickwandigen Spannring mit korrespondierender Konusbohrung mittels planetenartig angeordnete Schrauben spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im ungespannten Zustand zwischen den sich gegenüberliegenden Stirnflächen des Spannrings (2) und der ringförmigen Ausdrehung (4a) der Nabe (4) ein festgelegtes Abstandsmaß (x) vorhanden ist. das bei Stirnflächenberührung — Blockstellung — einem vorherbestimmten übertragbaren Drehmoment entspricht, und die Nabe (4) in der ringförmigen Ausdrehung (4a) durch den Spannring (2) abgestützt wird.