DE2819069A1 - Clamping wedge ring arrangement for securing concentric parts - has third ring mounted between outer and inner rings and secured by circlip - Google Patents

Abstract

The wedge ring arrangement is used, e.g. to secure a hub (5) to a shaft (2), in which case it is mounted in an annular space between the hub and shaft. The arrangement consists of an outer ring (6) with cylindrical outer space and a self-wedging conical inner surface (6a). The arrangement further consists of an inner ring (3) with cylindrical bore (3e) and a non-wedging outer cone (3b). A third ring (1) is mounted between the two rings and secured in position by a circlip (2). The third ring has a wedging outer conical surface and a non-wedging inner surface. The clamp is tightened by pulling the outer ring in with screws (8) and can be undone by removing the circlips.

Description

Spannsatz zum kraftschlüssigen Ver- Clamping set for frictional locking

binden konzentrisch angeordneter Bauteile Die Erfindung betrifft einen Spannsatz zum kraftschlüssigen Verbinden konzentrisch angeordneter Bauteile, insbesondere einer Welle mit einer Nabe, der radial gesehen mindestens drei Spannringe enthält, von denen ein Spannring an seiner einen Mantelfläche einen selbsthemmenden und an seiner anderen Mantelfläche einen gleichsinnig verlaufenden, selbstlösenden Konus aufweist und mit den übrigen Ringen über daran entsprechend selbsthemmend bzw. bind concentrically arranged components The invention relates a clamping set for frictional connection of concentrically arranged components, in particular a shaft with a hub which, viewed radially, has at least three clamping rings contains, of which a clamping ring is self-locking on its one lateral surface and on its other lateral surface a self-releasing one running in the same direction Has cone and with the other rings over it accordingly self-locking respectively.

selbstlösend ausgebildete Konusflächen zusammenwirkt, wobei der die selbsthemmende Konus fläche aufweisende Ring von axialen Spannschrauben durchdrungen ist.self-releasing conical surfaces cooperates, the self-locking conical surface having ring penetrated by axial clamping screws is.

Durch die Zeitschrift "Der Konstrukteur", 1978, Heft 3, Seite 50, ist ein Spannsatz mit dem vorgenannten Aufbau bekannt, wobei im übrigen in axialer Richtung eine Doppelanordnung der drei Spannringe vorliegt. Der selbsthemmende Konus und der selbstlösende Konus an dem einen Spannring sind in ihrer jeweiligen Neigung derart aufeinander abgestimmt, daß der Spannsatz ein selbsttätiges Löseverhalten zeigt, sobald die Spannschrauben gelöst sind. Da die Lage dieses Ringes nur durch die im Zusammenwirken mit den beiden übrigen Ringen gegebenen Reibungskräfte bestimmt ist, kann in nachteiliger Weise ein ungewolltes Lösen des Spannsatzes und damit der Verbindung Welle/Nabe im Betrieb auftreten. Ferner ist sogar zu erwarten, daß mit dem bekannten Spannsatz radiale Spannkräfte im Sinne einer kraftübertragenden Verbindung von Welle und Nabe überhaupt nicht erzeugbar sind, weil beim Spannvorgang der besagte Ring vielmehr axiale Bewegungen in Löserichtung ausführt.Through the magazine "Der Konstrukteur", 1978, issue 3, page 50, a clamping set with the aforementioned structure is known, with the rest in axial Direction is a double arrangement of the three clamping rings. The self-locking cone and the self-releasing cone on the one clamping ring are in their respective inclination coordinated in such a way that the clamping set has an automatic release behavior shows as soon as the tensioning screws are loosened. Because the location of this ring is only through determines the frictional forces given in cooperation with the other two rings is, an unintentional loosening of the clamping set and thus can disadvantageously the shaft / hub connection occur during operation. Furthermore, it is even to be expected that with the known clamping set radial clamping forces in the sense of a force-transmitting Connection of shaft and hub cannot be produced at all, because during the clamping process the said ring rather executes axial movements in the release direction.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Spannsatz der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß zuverlässig eine definierte radiale Spannkraft erzeugt werden kann und - unter Ausschaltung eines ungewollten Lösens - diese Kraft im Betrieb sicher erhalten bleibt.The invention is accordingly based on the object of a clamping set of the generic type in such a way that reliably a defined radial Clamping force can be generated and - with the elimination of unwanted loosening - this force is safely retained during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit den doppelten Konen versehene Spannring in Löserichtung gegen eine formschlüssig befestigte, entfernbar angeordnete Halterung anliegt.This object is achieved in that the with the clamping ring with double cones in the loosening direction against a positively fastened, removably arranged bracket rests.

Eine besonders einfache Ausführungsform gemäß der Erfindung kann darin bestehen, daß die Halterung durch einen Sprengring gebildet ist, der in einer Nut in einem Ansatz am dünnwandigen Ende des die selbstlösende Konusfläche aufweisenden Ringes teilweise einliegt.A particularly simple embodiment according to the invention can therein exist that the holder is formed by a snap ring in a groove in an approach at the thin-walled end of the self-releasing conical surface Ring is partially inserted.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es gegeben, daß der Ring mit der selbstlösenden Konusfläche in axialer Fortsetzung seines dünnwandigen Endes einen Gewindesatz aufweist, der einen Gewindering aufnimmt. Je nachdem, ob der die selbstlösende Konusfläche aufweisende Ring wellen- oder nabenseitig angeordnet ist, weist der Ansatz das Gewinde außen bzw. innen und der die Halterung bildende Gewinde ring sein Gewinde entsprechend innen oder außen auf. Aufgrund der axialen Verstellbarkeit dieses Ringes ist es besonders vorteilhaft möglich, das im wesentlichen von der Fertigungsgenauigkeit von Welle und Nabe abhängige Fügespiel auszugleichen, so daß schon bei geringsten Spannwegen der Schrauben eine Spannkraft auf Welle und Nabe ausgeübt wird. Falls der die selbstlösende Konusfläche aufweisende Ring an einer Wellen- oder Nabenschulter axial abgestützt ist, besteht - unter Verzicht auf den Gewindeansatz - die Möglichkeit einer direkten Aufnahme des Gewinderinges durch Welle oder Nabe.According to a further embodiment of the invention, it is given that the ring with the self-releasing conical surface in the axial continuation of its thin-walled End has a thread set that receives a threaded ring. It depends on the ring having the self-releasing conical surface is arranged on the shaft or hub side is, the approach has the thread outside or inside and the bracket forming the Thread ring on its thread according to the inside or outside. Because of the axial Adjustability of this ring, it is particularly advantageously possible that essentially Compensate for the assembly play that is dependent on the manufacturing accuracy of the shaft and hub, so that even with the slightest tension the Screws a tension is exerted on the shaft and hub. If the one having the self-releasing conical surface Ring is axially supported on a shaft or hub shoulder, consists - with waiver on the thread attachment - the possibility of a direct mounting of the threaded ring by shaft or hub.

Im Hinblick auf eine möglichst geringe radiale Bauhöhe des Spannsatzes besteht ein weiteres Merkmal nach der Erfindung darin, daß der selbstlösende Konus des die doppelten Konen aufweisenden Spannringes und die selbstlösende Konus fläche des damit zusammenwirkenden Ringes in axialer Richtung nach Art von Sägezähnen gestuft ausgebildet sind.With regard to the lowest possible radial height of the clamping set Another feature of the invention is that the self-releasing cone of the clamping ring having the double cones and the self-releasing cone surface of the ring cooperating therewith stepped in the axial direction in the manner of saw teeth are trained.

Durch die erfindungsgemäße, formschlüssig befestigte Halterung ist vorteilhaft der die doppelten Konen aufweisende Ring in seiner Lage gehalten, so daß mit dem Spannsatz in zuverlässiger Weise radiale Spannkräfte erzeugt werden können und ein unfall freier Betrieb sichergestellt ist. Dabei steht aufgrund der noch getroffenen entfernbaren Anordnung dieser Halterung dem gewollten selbsttätigen Lösen des Spannsatzes nichts im Wege.Is by the inventive, positively fastened holder the ring having the double cones is advantageously held in its position, so that radial clamping forces are reliably generated with the clamping set and accident-free operation is ensured. Because of the still made removable arrangement of this bracket the desired automatic Nothing in the way of loosening the clamping set.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.

Die Fig 1 bis 8 zeigen jeweils unterschiedliche, Welle und Nabe verbindende Spannsätze, im ausschnittsweise axialen Schnitt.FIGS. 1 to 8 each show different connecting shafts and hubs Clamping sets, in partial axial section.

Der Spannsatz gemäß Fig. 1 enthält einen hier der Nabe 5 zugewandten äußeren Ring 6 mit außen zylindrischer Umfangsfläche 6b und innen selbsthemmender Konus fläche 6a und einen der Welle 7 zugekehrten inneren Ring 3 mit innen zylindrischer Umfangsfläche 3e und außen selbstlösender Konusfläche 3b, wobei zwischen diesen Konusflächen 6a und 3b ein weiterer, mit entsprechend selbsthemmenden und selbstlösenden Konen 1a bzw. ib ausgebildeter Spannring 1 eingesetzt ist. Der äußere Ring 6 wird von umfänglich gleichmäßig verteilt angeordneten Spannschrauben 8 durchdrungen, die in einen radial ausladenden Bund 3f am inneren Ring 3 geschraubt sind. Der innere Ring 3 hat einen zylindrischen mit einer Nut 3c versehenen Ansatz 3a, in der ein Sprengring 2 einliegt. Dieser Sprengring 2 bildet für den Spannring 1 eine in dessen Löserichtung wirksame Halterung.The clamping set according to FIG. 1 contains a hub 5 facing here outer ring 6 with an externally cylindrical peripheral surface 6b and internally self-locking Cone surface 6a and one of the shaft 7 facing inner ring 3 with Inside cylindrical circumferential surface 3e and externally self-releasing conical surface 3b, with between these conical surfaces 6a and 3b another, with correspondingly self-locking and self-releasing cones 1a or ib trained clamping ring 1 is used. The outer one Ring 6 is penetrated by clamping screws 8 evenly distributed around the circumference, which are screwed into a radially projecting collar 3f on the inner ring 3. The inner one Ring 3 has a cylindrical projection 3a provided with a groove 3c, in which a Snap ring 2 rests. This snap ring 2 forms one in the clamping ring 1 Release direction effective bracket.

Unterschiedlich zum vorgeschriebenen Aufbau wirkt bei dem Spannsatz nach Fig. 2 der außen eine weitere selbsthemmende Konusfläche 6a aufweisende Ring 6 mit einem vierten Ring 9 zusammen, der andererseits gegen die Nabe 5 anliegt. Der Ring 9 ist am Bund 3f des inneren Ringes 3 axial abgestützt. Der innere Ring 3 hat einen Gewindeansatz 3d, der einen die Halterung für den Spannring 1 bildenden Gewindering 4 aufnimmt.The clamping set has a different effect from the prescribed structure According to FIG. 2, the ring having a further self-locking conical surface 6a on the outside 6 together with a fourth ring 9, which on the other hand rests against the hub 5. The ring 9 is axially supported on the collar 3f of the inner ring 3. The inner ring 3 has a thread extension 3d, which forms the holder for the clamping ring 1 Threaded ring 4 receives.

In den Fig. 3 und 4 sind weitere Möglichkeiten gezeigt, die axial wirksame Halterung für den Spannring 1 zu bilden, wobei der jeweilige Aufbau dieser Spannsätze weitgehend der Gestaltung gemäß Fig. 2 entspricht. Nach Fig. 3 ist der innere Ring 3 an einer Schulter 7a der Welle 7 abgestützt. Der Gewindering 4 wird - unter Verzicht auf den aus Fig. 2 ersichtlichen Gewindesatz 3d -unmittelbar von einem wellenseitig gebildeten Gewinde 7b aufgenommen. Bei dem ebenfalls an der Wellenschulter 7a axial festgelegten Spannsatz nach Fig. 4 liegt der Spannring 1 gegen einen Flanschring 10 an, der durch Schrauben 10a am Ende der Welle 7 gehalten ist.3 and 4 further possibilities are shown, the axially to form effective holder for the clamping ring 1, the respective structure of this Clamping sets largely corresponds to the design according to FIG. According to Fig. 3 is the inner ring 3 is supported on a shoulder 7 a of the shaft 7. The threaded ring 4 is - With waiver of the thread set 3d evident from FIG. 2 - directly from a thread 7b formed on the shaft side. Also on the shoulder of the shaft 7a axially fixed clamping set according to FIG. 4, the clamping ring 1 lies against a flange ring 10, which is held at the end of the shaft 7 by screws 10a.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, liegt gegenüber den zuvor beschriebenen Spannsätzen eine Umkehrung der Ringe 3, 1, 6 und 9 vor, wobei der jetzt äußere Ring 3 und der die Spannschrauben 8 aufnehmende, nabenseitig axial abgestützte Bund 3f separat ausgebildet sind. Die strichpunktierte Schraffur deutet an, daß die Spannschrauben 8 auch unmittelbar in die Nabe 5 eingreifen können. Für den Spannring 1 besteht die axiale Halterung in dem entsprechend vergrößerten Flanschring 10 der nabenseitig durch die Schrauben 10a lösbar befestigt ist.As can be seen from Fig. 5, is opposite to those previously described Clamping sets provide a reversal of rings 3, 1, 6 and 9, with the now outer ring 3 and the collar 3f which receives the clamping screws 8 and is axially supported on the hub side are formed separately. The dash-dotted hatching indicates that the tensioning screws 8 can also engage directly in the hub 5. For the clamping ring 1 there is the axial mounting in the correspondingly enlarged flange ring 10 on the hub side is releasably attached by the screws 10a.

Unterschiedlich zu Fig. 2 sind bei dem Spannsatz nach Fig. 6 der selbstlösende Konus 1b des Spannringes 1 und die selbstlösende Konus fläche 3b des Ringes 3 nach Art von Sägezähnen gestuft ausgebildet. Die dadurch bei vergleichsweise steilerem Winkel erzielbare Verkleinerung der Gesamtbauhöhe ist insbesondere für einen aus vier Ringen bestehenden Spannsatz von Bedeutung.In contrast to FIG. 2, the clamping set according to FIG. 6 is the self-releasing one Cone 1b of the clamping ring 1 and the self-releasing conical surface 3b of the ring 3 after Graduated type of saw teeth. The result is a comparatively steeper Angle achievable reduction of the overall height is in particular from four rings existing clamping set of importance.

Gemäß Fig. 7 ist der am Außenmantel mit doppelten selbstlösenden Konus flächen 3b ausgeführte Ring 3 auf einem die Welle 7 umgebenden Ansatz 5a der Nabe 5 angeordnet.According to FIG. 7, the one on the outer jacket has a double self-releasing cone surfaces 3b executed ring 3 on a shaft 7 surrounding approach 5a of the hub 5 arranged.

Auf jeder selbstlösenden Konusfläche 3b des Ringes 3 sitzt einer der beschriebenen Spannringe 1, die wiederum mit den Ringen 6 zusammenwirken. Diese Ringe 6 sind im übrigen in ihrem Querschnitt für ein Stauchen der von ihnen umschlossenen Anordnung, insbesondere des Nabenansatzes 5a im Sinne einer drehmomentübertragenden Verbindung auf die Welle 7, ausgelegt. Das Festlegen der selbstlösenden Spannringe 1 erfolgt, wie an Hand der Fig. 2 näher erläutert, durch die Gewinderinge 4.On each self-releasing conical surface 3b of the ring 3 sits one of the The clamping rings 1 described, which in turn cooperate with the rings 6. These Rings 6 are otherwise in their cross-section for upsetting the enclosed by them Arrangement, in particular of the hub extension 5a in the sense of a torque-transmitting Connection to the shaft 7, designed. The setting of the self-releasing clamping rings 1 takes place, as explained in more detail with reference to FIG. 2, through the threaded rings 4.

Aus den Fig. 1 bis 6 sind doppelt ausgeführte Spannsätze - wie bei Fig. 7 für eine Außenspannung gezeigt -auch für die Innenspannung ohne weiteres ableitbar. Derartige Spannsätze müssen allerdings von beiden Seiten zugänglich sein, damit die dann ja auf jeder Seite befindliche Halterung, z.B. Gewindering 4, betätigt werden kann. Falls eine solche Zugänglichkeit nicht vorliegen sollte, kann die Halterung für die beiden Spannringe 1 gemäß Fig. 8 durch Halteschrauben 11 erfolgen, die von einer Seite her eingesetzt und zwischen den Spannschrauben 8 auf dem gleichen Lochkreis angeordnet sind.From Figs. 1 to 6 are duplicated clamping sets - as in Fig. 7 also shown for an external tension for the internal tension easily deducible. Such clamping sets must, however, from both sides be accessible so that the holder, e.g. threaded ring, is located on each side 4, can be operated. If there is no such accessibility, can the holder for the two clamping rings 1 according to FIG. 8 by retaining screws 11, which are inserted from one side and between the clamping screws 8 are arranged on the same bolt circle.

Claims (4)

Patentansprüche U! Spannsatz zum kraftschlüssigen Verbinden konzentrisch angeordneter Bauteile, insbesondere einer Welle mit einer Nabe, der radial gesehen mindestens drei Spannringe enthält, von denen ein Spannring an seiner einen Mantelfläche einen selbsthemmenden und an seiner anderen Mantelfläche einen gleichsinnig verlaufenden, selbstlösenden Konus aufweist und mit den übrigen Ringen über daran entsprechend selbsthemmend bzw. selbstlösend ausgebildete Konusflächen zusammenwirkt, wobei der die selbsthemmende Konus fläche allein aufweisende Ring von axialen Spannschrauben durchdrungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den doppelten Konen (la und 1b) versehene Spannring (1) in Löserichtung gegen eine formschlüssig befestigte, entfernbar angeordnete Halterung anliegt. Patent claims U! Clamping set for frictional connection, concentric arranged components, in particular a shaft with a hub, seen radially Contains at least three clamping rings, one of which is on one lateral surface of a clamping ring one self-locking and one running in the same direction on its other lateral surface, Has self-releasing cone and with the other rings about it accordingly self-locking or self-releasing conical surfaces cooperates, the the self-locking conical surface alone having a ring of axial clamping screws is penetrated, characterized in that the one with the double cones (la and 1b) provided clamping ring (1) in the loosening direction against a positively fastened, removably arranged bracket rests. 2. Spannsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung durch einen Sprengring (2) gebildet ist, der in einer Nut (3c) in einem Ansatz (3a) am dünnwandigen Ende des die selbstlösende Konusfläche (3b) aufweisenden Ringes (3) teilweise einliegt. 2. Clamping set according to claim 1, characterized in that the holder is formed by a snap ring (2) which is in a groove (3c) in a shoulder (3a) on the thin-walled end of the ring having the self-releasing conical surface (3b) (3) is partially enclosed. 3. Spannsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (3) mit der selbstlösenden Konusfläche (3b) in axialer Fortsetzung seines dünnwandigen Endes einen Gewindeansatz (3d) aufweist, der einen Gewindering (4) aufnimmt. 3. Clamping set according to claim 1, characterized in that the ring (3) with the self-releasing conical surface (3b) in the axial continuation of its thin-walled End has a threaded extension (3d) which receives a threaded ring (4). 4. Spannsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der selbstlösende Konus (1b) des die doppelten Konen aufweisenden Spannringes (1) und die selbstlösende Konusfläche (3b) des damit zusammenwirkenden Ringes (3) in axialer Richtung nach Art von Sägezähnen gestuft ausgebildet sind.4. Clamping set according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the self-releasing cone (1b) of the clamping ring having the double cones (1) and the self-releasing conical surface (3b) of the cooperating ring (3) are formed stepped in the axial direction in the manner of saw teeth.