DE29708897U1 - Arrangement for the transmission of a torque - Google Patents
Arrangement for the transmission of a torqueInfo
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Description
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DÜSSELDORF ESSEN PATENTANWÄLTEDÜSSELDORF ESSEN PATENT ATTORNEYS
UNSRRZIiICHEN: 97 470 P/rill. D ü s s e I d &ogr; r f. den 20. Mai 1997OUR NUMBER: 97 470 P/rill. D ü s s e I d &ogr; r f. 20 May 1997
AKTEN-NR. 2 6FILE NO. 2 6
HerrnMr
Ralph Müllenberg Im Wiesengrund 6Ralph Müllenberg Im Wiesengrund 6
41516 Grevenbroich41516 Grevenbroich
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.The invention relates to an arrangement of the type corresponding to the preamble of claim 1.
Derartige Anordnungen sind aus dem DE-GM 295 15 509.4 und der DE 41 30 111 Al bekannt. Die axialen Spannschrauben, die die Konusspanneinrichtung verspannen, dienen gleichzeitig dazu, das Bauteil an der Stirnseite der Konusspanneinrichtung festzuschrauben.Such arrangements are known from DE-GM 295 15 509.4 and DE 41 30 111 Al. The axial clamping screws, which clamp the conical clamping device, also serve to screw the component onto the front side of the conical clamping device.
Diese Befestigung des Bauteils an der Konusspanneinrichtung beginnt Probleme aufzuwerfen, wenn es um die Übertragung großer Drehmomente geht, die z.B. bei Bandtrommeln von Bandförderanlagen im Tagebau vorkommen, wo die Wellen 300 bis 600 mm Durchmesser aufweisen und Antriebsdrehmomente von 1500 KW und mehr zu übertragen sind.This fastening of the component to the conical clamping device begins to pose problems when it comes to the transmission of large torques, which occur, for example, in belt drums of belt conveyor systems in open-cast mining, where the shafts have a diameter of 300 to 600 mm and drive torques of 1500 KW and more have to be transmitted.
Das Bauteil, im Fall des Beispiels also der Trommelboden, sitzt ohne Formschluß vor der Stirnseite der Konusspanneinrichtung und wird von den Befestigungsschrauben so fest gegen die Stirnseite gezogen, daß sich ein ausreichender Reibungskraftschluß für die Übertragung des Drehmoments ergibt. Für einen ausreichenden Kraftschluß wirdThe component, in the case of the example the drum base, sits without positive locking in front of the front face of the conical clamping device and is pulled so tightly against the front face by the fastening screws that a sufficient frictional force connection is created for the transmission of the torque. For a sufficient force connection,
»-402.19 DÜSSELDORF MULVANYSTRASSE 2 TBLRFON 49 / 211 / 9fi 145 - 0 TELEFAX 49 / 211 / 9fi 145 - 20»-402.19 DÜSSELDORF MULVANYSTRASSE 2 TBLRFON 49 / 211 / 9fi 145 - 0 TELEFAX 49 / 211 / 9fi 145 - 20
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eine Vielzahl von Schrauben erheblichen Durchmessers benötigt, die in dem wellennahen Bereich, in welchem die Spannschrauben der Konusspanneinrichtung angeordnet sind, nicht untergebracht werden kann.a large number of screws of considerable diameter are required, which cannot be accommodated in the area close to the shaft in which the clamping screws of the conical clamping device are arranged.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung so auszugestalten, daß die Übertragung größerer Drehmomente möglich wird.The invention is based on the object of designing a generic arrangement in such a way that the transmission of larger torques becomes possible.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.This object is solved by the invention set out in claim 1.
Für die Übertragung des Drehmoments von der Konusspanneinrichtung auf das Bauteil werden also nicht mehr die Spannschrauben der Konusspanneinrichtung verwendet, sondern es dienen dazu zusätzliche Konusspannbolzen, die radial außerhalb des Bereichs der Spannschrauben angeordnet sind und eine Konushülse aufweisen, die bei der ersten in Betracht kommenden Ausführungsart der Erfindung sowohl in die Konusspanneinrichtung als auch in das Bauteil eingreift und darin radial aufweitbar ist, so daß sie spielfrei in den fluchtenden Bohrungen der beiden benachbarten Teile sitzt. Die Konushülsen der Konusspannbolzen werden also auf Scherung beansprucht und es muß nicht mehr mit einer erheblichen axialen Spannkraft eine ausreichende Reibung an den einander zugewandten Stirnseiten der Konusspanneinrichtung und des Bauteils erzeugt werden, um das Drehmoment zu übertragen.To transfer the torque from the conical clamping device to the component, the clamping screws of the conical clamping device are no longer used, but additional conical clamping bolts are used, which are arranged radially outside the area of the clamping screws and have a conical sleeve, which in the first embodiment of the invention under consideration engages both the conical clamping device and the component and can be expanded radially therein so that it sits without play in the aligned holes of the two adjacent parts. The conical sleeves of the conical clamping bolts are therefore subjected to shear stress and it is no longer necessary to generate sufficient friction on the facing end faces of the conical clamping device and the component with a considerable axial clamping force in order to transfer the torque.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung der Konusspannbolzen, die gewissermaßen formschlüssige Brücken zwischen der Konusspanneinrichtung und dem Bauteil darstellt, die Zahl der Verbindungsstellen gegenüber dem Fall der Verwendung der üblichen Schrauben erheblich reduziert werden kann. Dadurch nehmen auch der bauliche Aufwand für den Anschluß des Bauteils und das Gewicht der Verbindungsanordnung in vorteilhafter Weise ab.It has been shown that when using conical clamping bolts, which represent a kind of positive-locking bridge between the conical clamping device and the component, the number of connection points can be significantly reduced compared to when using conventional screws. This also advantageously reduces the structural effort required to connect the component and the weight of the connection arrangement.
Konusspannzapfen sind für sich genommen aus dem DE-GM 94 03 481.8 und den US-PSen 3 603 626 und 4 279 530 bekannt, allerdings in anderen Anwendungen.Conical clamping pins are known per se from DE-GM 94 03 481.8 and US Patents 3 603 626 and 4 279 530, although in other applications.
Konusspannbolzen, die erfindungsgemäß zur Verbindung der Konusspanneinrichtung mit einem unmittelbar gegen des Stirnseite anliegenden Bauteil geeignet sind, können verschieden ausgestaltet sein und sind im einzelnen in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.Conical clamping bolts which are suitable according to the invention for connecting the conical clamping device to a component directly against the front side can be designed in different ways and are described in detail in claims 2 to 5.
Während in dem Fall der unmittelbaren axialen Anlage von Konusspanneinrichtung und Bauteil die Betätigung der Konusspannbolzen mittels parallel zur Achsrichtung anzusetzender Schlüssel erfolgt, sieht die ebenfalls in Betracht kommende Ausführungsart nach Anspruch 6 einen axialen Abstand zwischen den beiden zu verbindenden Teilen vor. Es wird dabei die Fixierung des Bauteils an den Konusspannbolzen durch einen in radialer Richtung zwischen die Teile einzuführenden Schraubenschlüssel herbeigeführt. Für beide Ausführungsarten kann das Anziehen der Konusspannbolzen zumindest im Bereich der Konusspanneinrichtung durch eine zu diesem koaxiale Bolzenspannschraube vorgenommen werden, wobei im Fall der zweiten Ausführungsart der Erfindung zusätzlich dazu ein zwischen den Bautei-0 len sitzender Spannring zu betätigen ist.While in the case of the direct axial contact of the conical clamping device and the component, the actuation of the conical clamping bolts is carried out by means of a wrench that is placed parallel to the axial direction, the embodiment according to claim 6, which is also considered, provides an axial distance between the two parts to be connected. The component is fixed to the conical clamping bolt by means of a wrench that is inserted in the radial direction between the parts. For both embodiments, the conical clamping bolts can be tightened at least in the area of the conical clamping device by means of a bolt clamping screw that is coaxial with it, whereby in the case of the second embodiment of the invention, a clamping ring located between the components must also be actuated.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.The drawing shows embodiments of the invention.
Fig. 1 zeigt einen durch die Achse gehenden SchnittFig. 1 shows a section through the axis
durch Anordnungen zur Übertragung eines Drehmoments zwisehen einer Welle und einem darauf angeordneten Bauteil, wobei oberhalb der Achse der Welle und unterhalb derselben zwei verschiedene Ausführungsformen wiedergegeben sind;by arrangements for transmitting a torque between a shaft and a component arranged thereon, wherein above the axis of the shaft and below it two different embodiments are shown;
Fig. 2 und 3 zeigen Varianten der Konusspannbolzen, die an Stelle der Konusspannbolzen der Fig. 1 einsetzbar sind;Fig. 2 and 3 show variants of the conical clamping bolts that can be used instead of the conical clamping bolts in Fig. 1 ;
Fig. 4 zeigt eine Fig. 1 entsprechende Wiedergabe mit zwei weiteren Ausführungsformen.Fig. 4 shows a representation corresponding to Fig. 1 with two further embodiments.
Die in Fig. 1 in der oberen Hälfte dargestellte Anordnung 100 dient zur Übertragung eines Drehmoments von der Welle 1 mit ihrem zylindrischen Außenumfang 2 auf ein strichpunktiert schraffiertes Bauteil 10 in Gestalt einerThe arrangement 100 shown in the upper half of Fig. 1 serves to transmit a torque from the shaft 1 with its cylindrical outer circumference 2 to a component 10 hatched with a dash-dotted line in the form of a
dicken Scheibe 3 mit einer zentralen Lochung 4 für den Durchgriff der Welle 1. Die Anordnung 100 umfaßt einer als Ganzes mit 5 bezeichnete Konusspanneinrichtung, die kraftschlüssig auf dem zylindrischen Außenumfang 2 der Welle 1 festklemmbar ist.thick disk 3 with a central hole 4 for the passage of the shaft 1. The arrangement 100 comprises a conical clamping device, designated as a whole with 5, which can be clamped force-fittingly on the cylindrical outer circumference 2 of the shaft 1.
Wenn von. einer "Welle" 1 die Rede ist, so ist damit jegliches innere Bauteil mit einer zylindrischen Außenumfangsfläche 2 gemeint, also auch ein Kurbelzapfen oder dergleichen oder sonst ein zylindrisches Element, was auch nicht eigentlich als "Welle" bezeichnet werden mag.When we talk about a "shaft" 1, we mean any internal component with a cylindrical outer peripheral surface 2, including a crank pin or the like or any other cylindrical element that may not actually be referred to as a "shaft".
Die Konusspanneinrichtung 5 umfaßt einen Andruckring 6, der mit seiner zylindrischen Innenumfangsflache 7 auf der zylindrischen Außenumfangsflache 2 der Welle 1 sitzt. Der Andruckring 6 besteht aus einem scheibenförmigen, sich senkrecht zur Achse A der Welle 1 erstreckenden Flanschteil 8, der die Stirnseite 9 der Konusspanneinrichtung 5 bildet und einem im wellennahen Bereich von dem Flanschteil 8 axial vorspringenden Büchsenteil 11, der eine konische Außenumfangsflache 12 mit im Selbsthemmungsbereich gelegenem Konuswinkel &agr; aufweist.The cone clamping device 5 comprises a pressure ring 6, which sits with its cylindrical inner circumferential surface 7 on the cylindrical outer circumferential surface 2 of the shaft 1. The pressure ring 6 consists of a disk-shaped flange part 8 extending perpendicular to the axis A of the shaft 1, which forms the front side 9 of the cone clamping device 5 and a bushing part 11 which projects axially from the flange part 8 in the area close to the shaft and which has a conical outer circumferential surface 12 with a cone angle α located in the self-locking area.
Der Büchsenteil 11 ist an mindestens einer Stelle des Umfangs längsgeschlitzt, um besser radial verformbar zu sein. Dies ist in Fig. 1 durch die fehlende Schraffur angedeutet. Auf der Konusfläche 12 liegt mit einer konisehen Innenumfangsflache 13 ein ungeschlitzter, einen relativ großen Querschnitt aufweisender und daher zur Aufnahme erheblicher Ringzugspannungen befähigter Spannring 14 an, der mittels auf einem Teilkreis über den Umfang verteilter, Durchgangsbohrungen 15 in dem Spannring 14 durchgreifender und in fluchtende Gewindebohrungen 17 des Flanschteils 8 eingreifender Spannschrauben 16 in Achsrichtung auf den büchsenartigen Teil 11 heraufziehbar ist, wodurch dieser radial auf der zylindrischen Umfangsflache 2 der Welle 1 festklemmbar ist. Die Wandstärke des Büchsenteils 11, d.h. seine radiale Erstreckung, beträgt größenordnungsmäßig nur etwa 10 % der radialen ErstreckungThe sleeve part 11 is slotted lengthwise at at least one point on the circumference in order to be more easily deformed radially. This is indicated in Fig. 1 by the lack of hatching. On the conical surface 12, an unslotted clamping ring 14 with a relatively large cross-section and therefore capable of absorbing considerable ring tensile stresses rests with a conical inner circumferential surface 13, which can be pulled up in the axial direction onto the sleeve-like part 11 by means of clamping screws 16 distributed on a pitch circle around the circumference, passing through through holes 15 in the clamping ring 14 and engaging in aligned threaded holes 17 in the flange part 8, whereby the latter can be clamped radially onto the cylindrical circumferential surface 2 of the shaft 1. The wall thickness of the sleeve part 11, i.e. its radial extension, is only about 10% of the radial extension
des Spannrings 14. Es geht hierdurch nicht viel von der axialen Spannkraft der Spannschrauben 16 für die reine Verformung des Büchsenteils 11 verloren, sondern kann ein großer Anteil zur Erzeugung radialer Klemmkraft umgesetzt werden. Deswegen, wegen der fehlenden Längsschlitzung und des bedeutenden Querschnitts des Spannrings 14 und des geringen Steigungswinkels &agr; der Konusflächen 12,13 können auf diese Weise erhebliche Klemmkräfte erzeugt werden, die die Konusspanneinrichtung 15 zur Übertragung großer Drehmomente befähigt.of the clamping ring 14. As a result, not much of the axial clamping force of the clamping screws 16 is lost for the pure deformation of the bushing part 11, but a large proportion can be used to generate radial clamping force. Therefore, due to the lack of longitudinal slots and the significant cross-section of the clamping ring 14 and the low pitch angle α of the conical surfaces 12,13, considerable clamping forces can be generated in this way, which enables the conical clamping device 15 to transmit large torques.
Um dieses große Drehmoment, mit welchem die Konusspanneinrichtung durch die Welle 1 in Umfangsrichtung antreibbar ist, auf das mit seiner ebenen linken Stirnseite 19 an der ebenfalls ebenen Stirnseite 9 der Konusspanneinrichtung 5 anliegende Bauteil 10 zu übertragen, sind radial etwas außerhalb der Spannschrauben 16, jedoch radial höchstens einen Wellendurchmesser von der zylindrischen Oberfläche 2 entfernt auf einem Teilkreis mehrere, z.B. acht Konusspannbolzen 20 vorgesehen, die in fluchtende Bohrungen 21,22 der Teile 8,10 eingreifen. Die Bohrungen 21,22 weisen in dem Beispiel gleichen Durchmesser auf.In order to transfer this large torque, with which the conical clamping device can be driven in the circumferential direction by the shaft 1, to the component 10, whose flat left end face 19 rests against the equally flat end face 9 of the conical clamping device 5, several, e.g. eight, conical clamping bolts 20 are provided on a pitch circle radially slightly outside the clamping screws 16, but radially at most one shaft diameter away from the cylindrical surface 2, which engage in aligned bores 21, 22 of the parts 8, 10. The bores 21, 22 have the same diameter in the example.
Der Konusspannbolzen 20 umfaßt eine Konushülse 23, die an mindestens einer Stelle fast durchgehend längsgeschlitzt ist, wie durch die fehlende Schraffur angedeutet sein soll. Mit der zylindrischen Außenumfangsfläche 24 sitzt die Konushülse 23 in den fluchtenden Bohrungen 21,22 und stellt gewissermaßen eine formschlüssige Überbrückung zwischen den Teilen 8 und 10 dar. Die Konushülse 23 besitzt eine doppelkonische Innenumfangsflache 25, die derart ausgebildet ist, daß die größte Wandstärke der Konushülse 23 in der Mitte liegt. Es verbleibt im Innern der Konushülse 23 eine durchgehende doppelkonische Ausnehmung 34. In der Ausnehmung 34 sind zwei stopfenartige einander entgegengesetzt gerichtete Konuselemente 26,27 angeordnet, die mit ihren konischen Außenumfangsflachen an der doppelkonischen Innenumfangsflache 25 anliegen. Die KonuswinkelThe conical clamping bolt 20 comprises a conical sleeve 23, which is almost continuously slotted lengthwise at least in one place, as is indicated by the lack of hatching. With the cylindrical outer peripheral surface 24, the conical sleeve 23 sits in the aligned holes 21, 22 and represents a form-fitting bridge between the parts 8 and 10. The conical sleeve 23 has a double-conical inner peripheral surface 25, which is designed in such a way that the greatest wall thickness of the conical sleeve 23 is in the middle. A continuous double-conical recess 34 remains inside the conical sleeve 23. In the recess 34, two plug-like conical elements 26, 27 are arranged, which are directed in opposite directions and which rest with their conical outer peripheral surfaces on the double-conical inner peripheral surface 25. The cone angles
der Innenumfangsflache 25 und der Konuselemente 26,27 sind gleich und im Selbsthemmungsbereich gelegen. Eine achsparallele Konusspannschraube 28 durchgreift eine Durchgangsbohrung 29 in dem in Fig. 1 rechten, d.h. äußeren Konuselement 27 und greift in eine Gewindebohrung 30 in dem anderen Konuselement 2 6 ein. Durch Anziehen der Bolzenspannschraube 2 8 wird die Konushülse 2 3 radial aufgeweitet und sowohl in der Bohrung 21 des Flanschteils 8 als auch in der Bohrung 22 des Bauteils 10 spielfrei verklemmt.the inner circumferential surface 25 and the cone elements 26, 27 are the same and located in the self-locking area. An axially parallel cone clamping screw 28 passes through a through hole 29 in the right-hand, i.e. outer, cone element 27 in Fig. 1 and engages in a threaded hole 30 in the other cone element 2 6. By tightening the bolt clamping screw 2 8, the cone sleeve 2 3 is radially expanded and clamped without play in both the hole 21 of the flange part 8 and in the hole 22 of the component 10.
Die Konushülse 23 steht in dem Ausführungsbeispiel rechts über das Bauteil 10 vor und trägt dort ein Außengewinde 31, auf das ein Gewindering 32 aufgeschraubt ist. Der Gewindering 32 trifft bei der Verlagerung gemäß Fig. 1 nach rechts gegen einen radialen Bund 33 des Konuselements 27. Diese Anordnung dient zum Lösen der Verbindung zwischen dem Bauelement 10 und dem Flanschteil 8. Wenn die Bolzenspannschraube 28 herausgeschraubt wird, bleibt der Konusspannbolzen 20 zunächst wegen der Selbsthemmung der Konusflächen verspannt. Durch Herausschrauben des Gewinderings 32 kann das Konuselement 27 nach rechts aus der Konushülse 2 3 herausgedrückt werden. In vielen Fällen läßt sich dann das Bauteil 10 schon nach rechts abziehen, wobei die Konushülse 2 3 und das Konuselement 2 6 verspannt in dem Flanschteil 8 verbleiben. Es ist aber natürlich auch möglieh, das Konuselement 26 mit einer geeigneten Vorrichtung ebenfalls aus der Konushülse 23 herauszuziehen.In the embodiment, the conical sleeve 23 protrudes to the right over the component 10 and has an external thread 31 onto which a threaded ring 32 is screwed. When displaced to the right as shown in Fig. 1, the threaded ring 32 strikes a radial collar 33 of the conical element 27. This arrangement serves to loosen the connection between the component 10 and the flange part 8. When the bolt clamping screw 28 is unscrewed, the conical clamping bolt 20 initially remains clamped due to the self-locking of the conical surfaces. By unscrewing the threaded ring 32, the conical element 27 can be pushed out of the conical sleeve 23 to the right. In many cases, the component 10 can then be pulled off to the right, with the conical sleeve 23 and the conical element 26 remaining clamped in the flange part 8. However, it is of course also possible to pull the cone element 26 out of the cone sleeve 23 using a suitable device.
Zur besseren Zentrierung weist der Andruckring 6 auf der Seite des Bauteils 10 einen axialen Zentrieransatz 18 auf, auf den sich das Bauteil 10 mit seiner inneren Lochung 4 setzen kann. Dies kann in manchen Fällen die Montage erleichtern, weil das Bauteil 10 nicht mit einer engen Passung über eine größere Strecke der Welle 1 geführt werden muß.For better centering, the pressure ring 6 has an axial centering projection 18 on the side of the component 10, onto which the component 10 can sit with its inner hole 4. In some cases, this can make assembly easier because the component 10 does not have to be guided with a tight fit over a large distance of the shaft 1.
In Fig. 2 ist eine Variante dargestellt, bei der der Konusspannbolzen 20' keinen radialen Bund 33 aufweist, sondern sich der Gewindering 32 gegen die rechte Begren-In Fig. 2, a variant is shown in which the conical clamping bolt 20' does not have a radial collar 33, but the threaded ring 32 is against the right limit.
zung des Bauteils 10 legt, um das Konuselement 27' nach rechts herauszuziehen.tion of the component 10 in order to pull the cone element 27' out to the right.
Soweit bei den weiteren Ausführungsformen funktionell entsprechende Teile vorgesehen sind, sind die Bezugszahlen gleich.Where functionally corresponding parts are provided in the other embodiments, the reference numbers are the same.
In der unteren Hälfte der Fig. 1 ist eine Anordnung 200 dargestellt, bei der die Konusspanneinrichtung 5' im wesentlichen der Konusspanneinrichtung 5 gleich ist, mit der Ausnahme, daß der Spannring 14 im verspannten Zustand im Bereich des Konusspannbolzens 40 mit einer Anlagefläche 35 an der dem Bauteil 10 abgewandten Begrenzungsfläche des Flanschteils 8 anliegt. Die Anlagefläche 35 bildet einen Anschlag, dessen Erreichung beim Anziehen der Spannschrauben 16 feststellbar ist. Auf diese Weise wird einer Überbelastung der Konusspanneinrichtung 5' vorgebeugt.In the lower half of Fig. 1, an arrangement 200 is shown in which the cone clamping device 5' is essentially the same as the cone clamping device 5, with the exception that the clamping ring 14 in the clamped state rests with a contact surface 35 in the area of the cone clamping bolt 40 on the boundary surface of the flange part 8 facing away from the component 10. The contact surface 35 forms a stop, the reaching of which can be determined when the clamping screws 16 are tightened. In this way, overloading of the cone clamping device 5' is prevented.
Der Konusspannbolzen 40 umfaßt eine Konushülse 43, die in diesem Beispiel nicht doppelkonisch ausgebildet ist, sondern einen über die Länge der Konushülse 4 3 gleichmäßig durchgehenden Konus mit im Selbsthemmungsbe-0 reich liegendem Konuswinkel aufweist, in den ein entsprechend nur einsinnig konisches Konuselement 46 eingreift. Das Konuselement 4 6 hat eine durchgehende koaxiale Bohrung 49, die von einer Spannschraube 48 durchgriffen ist, die sich mit ihrem Kopf gegen die rechte Stirnfläche 45 des 5 Konuselements 4 6 am Ende des äußeren Gewindes 31 legt. Die Spannschraube 48 greift in eine Gewindebohrung 4 7 in dem Spannring 14 ein. Beim Anziehen der Spannschraube 48 wird die Konushülse 43 sowohl in der Bohrung 21 des Flanschteils 8 also auch in der Bohrung 22 des Bauteils 10 radial 0 auseinandergedrückt und verspannt. Die in Fig. 1 linke Stirnseite der Konushülse 43 stützt sich dabei gegen die Anlagefläche 35 ab. Zum Lösen wird das Konuselement 46 mit Hilfe des Gewinderings 32 nach rechts aus der Konushülse 4 3 herausgezogen.The conical clamping bolt 40 comprises a conical sleeve 43, which in this example is not double-conical, but has a cone that is uniformly continuous over the length of the conical sleeve 43 with a conical angle in the self-locking range, into which a correspondingly only unidirectionally conical conical element 46 engages. The conical element 46 has a continuous coaxial bore 49 through which a clamping screw 48 passes, the head of which rests against the right-hand end face 45 of the conical element 46 at the end of the external thread 31. The clamping screw 48 engages in a threaded bore 47 in the clamping ring 14. When the clamping screw 48 is tightened, the conical sleeve 43 is pressed apart radially in both the bore 21 of the flange part 8 and the bore 22 of the component 10 and clamped. The left end face of the conical sleeve 43 in Fig. 1 rests against the contact surface 35. To release it, the conical element 46 is pulled out of the conical sleeve 43 to the right using the threaded ring 32.
In Fig. 3 ist eine weitere Variante wiedergegeben, bei der ein Konusspannbolzen 20" bei einer Anordnung ent-Fig. 3 shows a further variant in which a conical clamping bolt 20" is used in an arrangement
sprechend der unteren Hälfte der Fig. 1 eingesetzt ist. Es ist eine Doppelkonushülse 23 mit zwei Konuselementen 26' und 27 vorgesehen. Im Unterschied zu dem Konusspannbolzen 20' greift jedoch die Bolzenspannschraube 48 nicht in ein Gewinde des Konuselements 26', sondern in ein Gewinde 47 des Spannrings 14 ein. Beim Anziehen der Spannschraube 48 werden auch hierbei beide Konuselemente 2 6,27 verspannt, wobei sich das Konuselement 26' mit seiner linken Stirnfläche gegen die Anlagefläche 35 abstützt. Das Konuselement 26' kann mittels des Gewinderings 32 abgezogen werden. Das Konuselement 26' besitzt eine koaxiale Gewindebohrung 44 größeren Durchmessers, die das Hindurchstecken der Bolzenspannschraube 48 gestattet und nach dem Lösen des Konuselements 2 7 den Angriff einer Abzugsvorrichtung auch an dem Konuselement 26' erlaubt.corresponding to the lower half of Fig. 1. A double cone sleeve 23 with two cone elements 26' and 27 is provided. In contrast to the cone clamping bolt 20', however, the bolt clamping screw 48 does not engage in a thread of the cone element 26', but in a thread 47 of the clamping ring 14. When the clamping screw 48 is tightened, both cone elements 26, 27 are also clamped, with the cone element 26' resting with its left end face against the contact surface 35. The cone element 26' can be removed using the threaded ring 32. The cone element 26' has a coaxial threaded bore 44 of larger diameter, which allows the bolt clamping screw 48 to be inserted through and, after the cone element 27 has been loosened, also allows a trigger device to engage the cone element 26'.
Bei der Anordnung 300 in der oberen Hälfte der Fig. 4 liegen der Spannring 14 und der Flanschteil 8 in mittels der Schrauben 16 verspanntem Zustand wieder an einer Anlagefläche 35 aneinander an. Die Stirnseite 9 der Konusspanneinrichtung 5' jedoch beläßt einen Abstand 42 von der gegenüberliegenden Begrenzungsfläche des Bauteils 10, der von dem Konusspannbolzen 60 überbrückt wird. Der Konusspannbolzen 60 umfaßt eine Konushülse 63, die mit ihrem in Fig. 4 linken Ende, welches eine zylindrische, in die 5 Bohrung 21 passende Außenumfangsfläche aufweist, in den Flanschteil 8 eingreift. In diesem Bereich besitzt die Konushülse 63 eine konische Ausnehmung 61, in der ein Konuselement 26' angeordnet ist, welches mit seiner linken Stirnfläche gegen die Anlagefläche 35 des Spannrings 14 anliegt. Die Konusspannhülse 63 und das Konuselement 26' sind von einer Bolzenspannschraube 48 durchgriffen, die in eine Gewindebohrung 47 in dem Spannring 14 eingreift. Durch Anziehen der Bolzenspannschraube 48 wird das Konuselement 26' in die konische Ausnehmung 61 der Konushülse 63 hineingetrieben und weitet dadurch diese radial auf, so daß sie in der Bohrung 21 festgesetzt wird.In the arrangement 300 in the upper half of Fig. 4, the clamping ring 14 and the flange part 8 rest against one another again on a contact surface 35 when clamped by means of the screws 16. The front side 9 of the conical clamping device 5', however, leaves a distance 42 from the opposite boundary surface of the component 10, which is bridged by the conical clamping bolt 60. The conical clamping bolt 60 comprises a conical sleeve 63, which engages in the flange part 8 with its left end in Fig. 4, which has a cylindrical outer peripheral surface that fits into the 5 bore 21. In this area, the conical sleeve 63 has a conical recess 61 in which a conical element 26' is arranged, which rests with its left end face against the contact surface 35 of the clamping ring 14. The conical clamping sleeve 63 and the conical element 26' are penetrated by a bolt clamping screw 48, which engages in a threaded bore 47 in the clamping ring 14. By tightening the bolt clamping screw 48, the conical element 26' is driven into the conical recess 61 of the conical sleeve 63 and thereby expands it radially so that it is fixed in the bore 21.
Auf dem aus dem Flanschteil 8 nach rechts vorstehenden Ende besitzt die Konushülse 63 eine konische Außenumfangsfläche 62, auf der eine konische Außenbüchse 64 mit ihrer konischen Innenumfangsfläche anliegt. Die zylindrisehe Außenumfangsfläche 66 der Außenbüchse 64 paßt in die Bohrung 22. In dem Abstandsraum zwischen dem Flanschteil 8 und dem Bauteil 10 besitzen die Konusbüchse 63 und die Außenbüchse 64 einander benachbarte gegenläufige Außengewinde 67,68, auf denen ein Gewindering 7 0 mit entsprechenden Innengewinden angeordnet ist. Durch Drehen an dem Gewindering 70 mit einem geeigneten Werkzeug wird die Außenbüchse 64 auf die konische Außenumfangsfläche 62 der Konusbüchse 63 aufgezogen und radial aufgeweitet, wodurch eine Verklemmung in der Bohrung 22 stattfindet. Durch Drehen an dem Gewindering 70 in entgegengesetzter Richtung kann die Außenbüchse 64 von der Konusfläche 62 abgeschoben und dadurch entspannt werden. Es ist möglich, das Bauteil 10 jetzt gemäß Fig. 4 nach rechts abzuziehen, wobei die Verspannung in dem Flanschteil 8 erhalten bleibt, so daß die Konusspannbolzen 60 an der Konusspanneinrichtung 5' auf der Welle verbleiben können, wenn das Bauteil 10 auszuwechseln ist.On the end protruding to the right from the flange part 8, the conical sleeve 63 has a conical outer peripheral surface 62, on which a conical outer bush 64 rests with its conical inner peripheral surface. The cylindrical outer peripheral surface 66 of the outer bush 64 fits into the bore 22. In the space between the flange part 8 and the component 10, the conical bush 63 and the outer bush 64 have adjacent opposing external threads 67, 68, on which a threaded ring 70 with corresponding internal threads is arranged. By turning the threaded ring 70 with a suitable tool, the outer bush 64 is pulled onto the conical outer peripheral surface 62 of the conical bush 63 and expanded radially, whereby a clamping takes place in the bore 22. By turning the threaded ring 70 in the opposite direction, the outer bushing 64 can be pushed off the conical surface 62 and thus relaxed. It is now possible to pull the component 10 off to the right as shown in Fig. 4, whereby the clamping in the flange part 8 is retained, so that the conical clamping bolts 60 on the conical clamping device 5' can remain on the shaft when the component 10 is to be replaced.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen bestand die Konusspanneinrichtung 5,5' aus zwei Bauteilen, nämlich dem Spannring 14 und dem Andruckring 6, der seinerseits aus dem Büchsenteil 11 und dem Flanschteil bestand, die aber einstückig waren. Die Stirnseite 9, an der das Bauteil 10 zu befestigen war, befand sich an dem Andruckring 6 bzw. dem Flanschteil 8.In the embodiments described so far, the conical clamping device 5,5' consisted of two components, namely the clamping ring 14 and the pressure ring 6, which in turn consisted of the bushing part 11 and the flange part, but which were one piece. The end face 9, to which the component 10 was to be attached, was located on the pressure ring 6 or the flange part 8.
Bei der Anordnung 400 der unteren Hälfte der Fig. 4 ist die Konusspanneinrichtung 5" dreiteilig. Sie umfaßt, wie auch sonst, den Spannring 14, jedoch zusätzlich einen zweiten Spannring 74 im wesentlichen gleicher Ausbildung. Das dem Büchsenteil 11 entsprechende Teil ist ein Doppelkonusring 71, der mit seiner zylindrischen Innenumfangsfläche 77 auf der zylindrischen Außenumfangsfläche 2 derIn the arrangement 400 of the lower half of Fig. 4, the cone clamping device 5" is in three parts. It comprises, as usual, the clamping ring 14, but additionally a second clamping ring 74 of essentially the same design. The part corresponding to the bushing part 11 is a double cone ring 71, which rests with its cylindrical inner circumferential surface 77 on the cylindrical outer circumferential surface 2 of the
Welle 1 anliegt und zwei konische Außenumfangsflächen 12,12 aufweist, die einander entgegengesetzt geneigt sind, so daß die größte Wandstärke in der Mitte des Doppelkonusrings 71 liegt, axial gesehen. Der zweite Spannring 74 liegt mit seiner Innenumfangsflache 13 auf der entsprechenden Außenumfangsfläche 12 des Doppelkonusrings 71 an.Shaft 1 and has two conical outer circumferential surfaces 12,12 which are inclined in opposite directions so that the greatest wall thickness is in the middle of the double cone ring 71, viewed axially. The second clamping ring 74 rests with its inner circumferential surface 13 on the corresponding outer circumferential surface 12 of the double cone ring 71.
Die Spannschrauben 16 der Konusspanneinrichtung 5" verlaufen dicht außerhalb des Doppelkonusrings 71. Durch Anziehen der Spannschrauben 16 werden die Spannringe 14,74 axial gegeneinandergezogen und auf der Welle 1 verklemmt.The clamping screws 16 of the cone clamping device 5" run closely outside the double cone ring 71. By tightening the clamping screws 16, the clamping rings 14,74 are pulled axially against each other and clamped on the shaft 1.
Die Stirnseite 9, an der das Bauteil 10 mit der benachbarten Stirnseite anliegt, ist in diesem Fall an dem Spannring 74 ausgebildet. Der der Zentrierung des Bauteils 10 auf der Welle 1 dienende axiale Bund 18 ist an dem Doppelkonusspannsatz 71 ausgearbeitet.The end face 9, against which the component 10 rests with the adjacent end face, is in this case formed on the clamping ring 74. The axial collar 18 serving to center the component 10 on the shaft 1 is machined on the double-cone clamping set 71.
Die Übertragung des Drehmoments von der Konusspanneinrichtung 5" auf das Bauteil 10 erfolgt hier mittels Konusspannbolzen 80, die eine Konushülse 83 umfassen, die einen gestuft zylindrischen Außenumfang aufweist. Der Teil mit dem größeren Durchmesser ist im Bereich des Bauteils 10 gelegen. Mit der Stufe 81 liegt die Konushülse 83 an der Stirnseite 9 an. Auf diese Weise kann der in Fig. 4 rechte Bereich mit dem größeren Durchmesser im Außendurchmesser angepaßt werden, so daß die in dem Ausführungsbeispiel einsinnig durchgehende konische Innenumfangsflache 82 untergebracht werden kann, ohne auch den linken in den Spannring eingreifenden Teil im Durchmesser entsprechend vergrößern zu müssen. Dies hat eine Bedeutung, wenn das Bauteil 10 besonders dick ist.The torque is transmitted from the conical clamping device 5" to the component 10 by means of conical clamping bolts 80, which comprise a conical sleeve 83, which has a stepped cylindrical outer circumference. The part with the larger diameter is located in the area of the component 10. The step 81 of the conical sleeve 83 rests against the front side 9. In this way, the area on the right in Fig. 4 with the larger diameter can be adjusted in terms of outer diameter, so that the conical inner peripheral surface 82, which is continuous in one direction in the exemplary embodiment, can be accommodated without also having to increase the diameter of the left part engaging in the clamping ring accordingly. This is important if the component 10 is particularly thick.
In der Ausnehmung der Konushülse 83 mit der einsinnig durchgehenden konischen Innenumfangsflache 82 sind gestaffelt zwei Konuselemente 26' und 27'' angeordnet. Die das linke Ende der Konusbüchse 83 aufnehmende Bohrung 21' des Spannrings 74 ist als Sackbohrung ausgebildet. Bei der Montage wird zunächst mittels einer in eine Gewindebohrung 4 7 im Boden der Sackbohrung eingreifende Schraube einge-Two cone elements 26' and 27'' are arranged in a staggered manner in the recess of the conical sleeve 83 with the conical inner circumferential surface 82 that runs in one direction. The bore 21' of the clamping ring 74 that accommodates the left end of the conical sleeve 83 is designed as a blind bore. During assembly, the clamping ring 74 is first inserted using a screw that engages in a threaded bore 4 7 in the bottom of the blind bore.
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dreht, die durch die Gewindebohrung 44 des Konuselements 26' hindurchsteckbar ist. Mittels einer nicht dargestellten Hilfsvorrichtung wird das Konuselement 26' in die konische Innenumfangsflache 82 hineingepreßt. Auf diese Weise wird die Konushülse 83 in dem Spannring 74 festgelegt. Die Schraube kann dann entfernt werden, ohne daß die Spannung im Bereich des Konuselements 26' aufgehoben wird. Es wird sodann das Konuselement 27'' eingesetzt, welches im Bereich des Bauteils 10 wirkt. Die Konuselement wird mittels der Schraube 48 angezogen und verklemmt die Konushülse 83 in der Bohrung 22 des Bauteils 10.rotates, which can be pushed through the threaded hole 44 of the conical element 26'. Using an auxiliary device (not shown), the conical element 26' is pressed into the conical inner circumferential surface 82. In this way, the conical sleeve 83 is secured in the clamping ring 74. The screw can then be removed without the tension in the area of the conical element 26' being removed. The conical element 27'' is then inserted, which acts in the area of the component 10. The conical element is tightened using the screw 48 and clamps the conical sleeve 83 in the hole 22 of the component 10.
Wenn das Konuselement 27'' nach dem Entfernen der Bolzenspannschraube 48 durch geeignete Hilfsvorrichtungen nach rechts aus der Konushülse 83 herausgezogen worden ist, ist diese im Bereich des Bauteils 10 entspannt und kann dieses abgezogen werden", ohne daß die Festlegung der Konushülse 83 in dem Spannring 74 aufgehoben wird.If the conical element 27'' has been pulled out of the conical sleeve 83 to the right by suitable auxiliary devices after the bolt clamping screw 48 has been removed, the latter is relaxed in the area of the component 10 and can be pulled off without the fixing of the conical sleeve 83 in the clamping ring 74 being removed.
Es versteht sich, daß alle Konuswinkel im Selbsthemmungsbereich liegen. Ferner versteht sich, daß in allen Fällen die Längen der zusammenwirkenden Teile so bemessen sind, daß die zur Nutzung der Konuswirkung erforderlichen Längsverlagerungen der Teile gegeneinander möglich sind.It goes without saying that all cone angles are in the self-locking range. It goes without saying that in all cases the lengths of the interacting parts are dimensioned such that the longitudinal displacements of the parts relative to each other required to utilize the cone effect are possible.
Claims (7)
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