DE3309969A1 - Clamping element for the releasable connection of a hub to a shaft - Google Patents
Clamping element for the releasable connection of a hub to a shaftInfo
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Abstract
Description
Zur lösbaren Verbindung einer Nabe mit einer WelleFor the detachable connection of a hub to a shaft
dienendes Spannelement Die Erfindung betrifft ein zur lösbaren Verbindung einer Nabe mit einer Welle dienendes Spannelement in Gestalt wenigstens eines aus einem flachen federelastischen Material bestehenden kegeligen Zylinderspannringes, der gegebenenfalls an seinem Innen- und an seinem Außenumfang verteilt angeordnete, unter der Einwirkung von axialen Spannkräften eine Verkleinerung des Innendurchmessers und eine Vergrößerung des Außendurchmessers ermöglichende randoffene Aussparungen aufweist.Serving tensioning element The invention relates to a releasable connection a hub with a shaft serving clamping element in the form of at least one a tapered cylinder clamping ring consisting of a flat, resilient material, which may be arranged distributed on its inner and outer circumference, a reduction in the inner diameter under the action of axial clamping forces and an enlargement of the outer diameter enabling open-edged recesses having.
Spannelemente in Gestalt von gegebenenfalls paketweise zusammengefaßten kegeligen Zylinderspannringen sind in der Praxis in einer Reihe von Ausführungsformen bekannt. Einer der gebräuchlichsten Zylinderspannringe ist im wesentlichen schwach kegelstumpfförmig gestaltet, wobei die von dem Innenumfang und von den Außenumfang ausgehenden randoffenen Aussparungen als Schlitze ausgebildet sind, die so tief in den Ringkörper hineinragen, daß sie einander überlappen. Unter der Einwirkung von axial gerichteten Spannkräften, die in der Regel dadurch erzeugt werden, daß ein massiver Spannring durch gleichmäßig verteilte durchgehende Spannbolzen gegen eine Ringschulter gezogen wird, wird jeder der zwischen dem Spannring und der Ringschulter angeordneten Zylinderspannringe elastisch derart verformt, daß er von der kegelstumpfförmigen Ausgangsgestalt mehr in eine ebene Gestalt überführt, d.h. daß der Kegelstumpf bis zu einem gewissen Grad flachgedrückt wird. Dabei erfährt der Innendurchmesser des Zylinderspannringes eine Verkleinerung, während der Außendurchmesser des Zylinderspannringes entsprechend vergrößert wird, wodurch eine kraftschlüssige Verklemmung mit der Außenumfangsfläche der Welle und der Innenumfangsfläche der Nabe erzielt wird.Clamping elements in the form of possibly combined in packets Tapered cylinder locking rings are in practice in a number of embodiments known. One of the most common cylinder locks is essentially weak frustoconical in shape, with the inner circumference and the outer circumference outgoing open-edged recesses are designed as slots that are so deep protrude into the ring body so that they overlap each other. Under the influence of axially directed clamping forces, which are usually generated in that a massive clamping ring with evenly distributed continuous clamping bolts against a ring shoulder is pulled, each of which is between the tension ring and the ring shoulder arranged cylinder clamping rings elastically deformed in such a way that he from the frustoconical initial shape is more in a plane shape, i.e. that the truncated cone is flattened to a certain extent. Learns thereby the inner diameter of the cylinder clamping ring is reduced, while the outer diameter of the cylinder clamping ring is increased accordingly, creating a non-positive Jamming with the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the Hub is achieved.
Bei dieser von den axialen Spannkräften hervorgerufenen Verformung des Zylinderspannringes in eine mehr ebene Gestalt müssen entweder die Innenumfangsfläche oder die Außenumfangsfläche oder beide diese Flächen eine gewisse Axialbewegung bezüglich der Welle bzw. der Nabe ausführen. Dadurch werden aber plastische Verformungen nach Art von Riefen oder Einkerbungen in der Oberfläche der Welle bzw. der Nabe hervorgerufen, die einer Beschädigung dieser Teile gleichkommen. Darüber hinaus behindern diese Riefen oder Kerben die für das Spannen erforderliche Verformung des Zylinderspannringes, mit dem Ergebnis, daß ein beträchtlicher Teil der axialen Spannkräfte nicht für den eigentlichen Spannvorgang, sondern dazu aufgewandt werden müssen, das im Bereiche der Riefen oder Kerben liegende Material der Welle bzw. der Nabe zu verdrängen.With this deformation caused by the axial clamping forces of the clamping ring in a more flat shape must either be the inner circumferential surface or the outer peripheral surface or both of these surfaces have a certain axial movement with respect to the shaft or the hub. But this causes plastic deformation like grooves or notches in the surface of the shaft or the hub caused that amount to damage to these parts. Furthermore these grooves or notches hinder the deformation required for clamping of the clamping ring, with the result that a considerable part of the axial Clamping forces are not used for the actual clamping process, but for it the material of the shaft or notch lying in the area of the grooves or notches to displace the hub.
Solche Riefen oder Kerben sind nicht nur deshalb unerwünscht, weil sie nach dem Lösen des Spannelementes ein Wieder spannen unsicher und ungenau machen, sondern weil sie auch zu einer Erhöhung der insbesondere an der Welle auftretenden Kerbspannungen führen und damit die dynamische Wechselbeanspruchbarkeit einer solcherart gespannten Welle herabsetzen.Such grooves or notches are not only undesirable because after loosening the tensioning element, they make re-tensioning unsafe and inaccurate, but because they also lead to an increase in the particularly occurring on the shaft Notch stresses lead and thus the dynamic alternating load capacity of such a type reduce the tensioned shaft.
Spannelemente in Gestalt von Zylinderspannringen sind deshalb für verschiedene Anwendungsfälle nicht einsetzbar, bei denen sichergestellt sein muß, daß eine Beschädigung der Außenumfangsfläche der Welle und/ oder der Innenumfangsfläche der Nabe vermieden ist.Clamping elements in the form of cylinder locking rings are therefore for various applications cannot be used where it must be ensured that damage to the outer peripheral surface of the shaft and / or the inner peripheral surface the hub is avoided.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Spannelement in Gestalt wenigstens eines Zylinderspannringes zu schaffen, das auch bei mehrmaligem Lösen und Wiederspannen solche Beschädigungen der Welle und der Nabe nicht erwarten läßt und das darüber hinaus es gestattet, mit im Vergleich zu bekannten Zylinderspannringen geringeren axialen Spannkräften eine einwandfreie drehsichere Verbindung zwischen einer Welle und einer Nabe bei hoher Rundlaufgenauigkeit dieser Teile zu erzielen.The object of the invention is therefore to provide a clamping element in the form To create at least one cylinder clamping ring, even with repeated loosening and reclamping is unlikely to cause such damage to the shaft and hub and this also allows it to be compared to known cylinder clamping rings lower axial clamping forces ensure a flawless, non-rotatable connection between a shaft and a hub with high concentricity of these parts.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Spannelement erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderspannring zwei konzentrische, jeweils kegelstumpfförmige Ringteile aufweist, deren längs eines kreisförmigen Bereiches aneinanderstoßende Mantelflächen einen stumpfen Winkel miteinander einschließen und die unter der Einwirkung der axialen Spannkräfte mit ihren Querschnittsflächen in dem kreisförmigen Bereich unter Vergrößerung des stumpfen Winkels kniehebelartig gegeneinander verschwenkbar sind.To solve this problem, the aforementioned clamping element is according to the invention characterized in that the cylinder clamping ring has two concentric, each frustoconical Has ring parts, the abutting along a circular area Casing surfaces enclose an obtuse angle with one another and those under the action the axial tension forces with their cross-sectional areas in the circular area while enlarging the obtuse angle can be pivoted toggle-like against one another are.
Die in dem kreisförmigen Bereich angreifenden axial gerichteten Spannkräfte bewirken, daß die beiden Ringteile bei ihrer der ebenen Gestalt sich mehr annähernden elastischen Verformung unter Kniehebelwirkung gegenläufig auseinandergedrückt werden. Wegen der dabei in dem kreisförmigen Bereich auftretenden Verschwenkung der Querschnitte der beiden Ringteile gegeneinander brauchen die mit der Außenumfangsfläche der Welle bzw. der Innenumfangsfläche der Nabe in Eingriff stehenden radialen Klemmflächen keine axiale Bewegung bezüglich dieser Teile auszuführen, so daß auch keine Riefen oder dergl. Beschädigungen in diesen Teilen hervorgerufen werden. Bei exzentrischem, rotationskörpersymmetrischem Kraftangriff erfolgt eine automatische Zentrierung der Wellen und der Nabenachse zueinander, wobei - wenn beide Ringteile die gleiche radiale Breite aufweisen - an beiden Spannflächen gleiche Klemmkräfte erzeugt werden. Die in der Regel verwendeten regelmäßig verteilten axialen Spannbolzen oder -schrauben brauchen zur Erzielung einer sicheren Klemmverbindung zwischen Welle und Nabe lediglich verhältnismäßig geringe Spannkräfte aufzubringen. Das Spannelement selbst hat einen nur kleinen radialen Platzbedarf, wodurch eine entsprechende durchmesserverkleinernde Bauweise möglich ist, während die zu spannenden Teile axial zueinander genau eingestellt werden können.The axially directed clamping forces acting in the circular area cause the two ring parts to approach each other more closely in their planar shape elastic deformation are pushed apart in opposite directions under the action of a toggle lever. Because of the pivoting of the cross-sections occurring in the circular area of the two ring parts against each other need those with the outer peripheral surface of the shaft or the inner peripheral surface of the hub engaging radial clamping surfaces do not carry out any axial movement with respect to these parts, so that no grooves or the like. Damage is caused in these parts. With eccentric, A rotational body symmetrical force application takes place an automatic centering of the shafts and the hub axle to each other, whereby - if both ring parts are the same have radial width - the same clamping forces are generated on both clamping surfaces. The regularly distributed axial clamping bolts or screws that are usually used only need to achieve a secure clamping connection between shaft and hub to apply relatively low clamping forces. The tensioning element itself has one only small radial space requirements, thus reducing the diameter accordingly Construction is possible, while the parts to be clamped are set axially to each other exactly can be.
Grundsätzlich können mit solchen Spannelementen glatte Wellen in ebenfalls glatten Nabenbohrungen gespannt werden, wobei auch bei langen Teilen eine leicht lösbare Verbindung gewährleistet ist.In principle, smooth shafts can also be used with such clamping elements smooth hub bores can be clamped, even with long parts a light detachable connection is guaranteed.
Da beim Spannen beide Ringteile eines solchen Zylinderspannringes radial verformt werden, können mit verhältnismäßig geringen axialen Spannkräften große Durchmesseränderungen des Zylinderspannringes erzielt werden, was bedeutet, daß auch große Toleranzfelder der gegeneinander zu spannenden Teile damit leicht zu überbrücken sind.Since both ring parts of such a cylinder clamping ring when tensioning can be radially deformed with relatively low axial clamping forces large changes in the diameter of the clamping ring can be achieved, which means that even large tolerance fields of the parts to be clamped against each other are easy are to be bridged.
Zur Erleichterung der für das Spannen unter der Einwirkung der axialen Spannkräfte erforderlichen radialen Verformung ist es vorteilhaft, wenn der Zylinderspannring von dem kreisförmigen Bereich ausgehende, längs des Bereiches verteilt angeordnete durchgehende Ausnehmungen aufweist, die sich in beide-Ringteile erstrecken. Diese Ausnehmungen können eine im wesentlichen parallelogramm-oder rautenförmige Gestalt mit radial nach innen und nach außen weisenden Ecken aufweisen, doch ergeben sich besonders einfache Herstellungsverhältnisse, wenn die Ausnehmungen zylindrisch sind.To facilitate for tensioning under the action of the axial Clamping forces required radial deformation, it is advantageous if the cylinder clamping ring starting from the circular area, arranged distributed along the area has continuous recesses which extend into both ring parts. These Recesses can have an essentially parallelogram or diamond shape have with corners pointing radially inward and outward, but result particularly simple manufacturing conditions when the recesses are cylindrical.
Die Ausnehmungen sind mit Vorteil derart verteilt, daß eine Ausnehmung jeweils zwischen zwei benachbarten randoffenen Aussparungen am Innen- bzw.The recesses are advantageously distributed in such a way that a recess between two adjacent open-edged recesses on the inner or
Außenumfang des Zylinderspannringes angeordnet ist.The outer circumference of the cylinder clamping ring is arranged.
Im übrigen ist es zweckmäßig, wenn die Ausnehmungen zur Aufnahme von durchgehenden Spannbolzen oder -schrauben eingerichtet sind, so daß sich zusätzliche Bolzen- oder Schraubendurchgangslöcher in den Zylinderspannringen erübrigen.In addition, it is useful if the recesses for receiving Continuous clamping bolts or screws are set up so that additional There is no need for bolt or screw through-holes in the cylinder clamping rings.
Die beiden Ringteile eines solchen Zylinderspannringes können mit Vorteil jeweils eine im wesentlichen parallelogrammförmige Querschnittsgestalt aufweisen, was bedeutet, daß die Materialstärke jedes Ringteiles über seine radiale Erstreckung konstant ist.The two ring parts of such a cylinder clamping ring can with Advantageously each have an essentially parallelogram-shaped cross-sectional shape, which means that the material thickness of each ring part over its radial extent is constant.
Die beiden Ringteile können in dem kreisförmigen Bereich unter Ausbildung eines einstückigen Zylinderspannringes miteinander verbunden sein.The two ring parts can be trained in the circular area a one-piece cylinder clamping ring must be connected to one another.
Die gegenseitige Verschwenkung der Ringteile beim Spannen wird dann durch eine elastische oder plastische Verformung des Ringmateriales in dem kreisförmigen Bereich ermöglicht. Zur Erleichterung dieser Verschwenkung kann der Zylinderspannring in dem kreisförmigen Bereich auch eine ringsumlaufende kreisförmige Einkerbung aufweisen. Die Anordnung kann auch derart getroffen sein, daß der Zylinderspannring abwechselnd von dem Außen- und dem Innenumfang ausgehende, geneinander versetzte, randoffene Aussparungen aufweist.The mutual pivoting of the ring parts when tensioning is then by elastic or plastic deformation of the ring material in the circular Area allows. To facilitate this pivoting, the cylinder clamping ring also have a circumferential circular notch in the circular area. The arrangement can also be made such that the cylinder clamping ring alternates starting from the outer and inner circumference, offset from one another, open-edged Has recesses.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden voneinander getrennten Ringteile in dem kreisförmigen Bereich über einander zugeordnete Zylinderflächen gegeneinander abgestützt, so daß sie sich bei dem Spannvorgang an den Zylinderflächen aufeinander abrollen können. In a preferred embodiment, the two are separate from one another separate ring parts in the circular area via cylinder surfaces assigned to one another supported against each other so that they are attached to the cylinder surfaces during the clamping process can roll on each other.
Um eine großflächige Anlage des Zylinderspannringes an seiner innen- bzw. außenliegenden Klemmfläche an der Welle bzw. der Nabe zu gewährleisten, und um das Auftreten von Flächenpressungsspitzen in diesen Bereichen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß der Zylinderspannring an seinem Innen- und seinem Außenumfang jeweils eine die Klemmfläche bildende Zylinflerfläche aufweist, wobei die beiden Zylinderflächen zueinander koaxial sind.In order to ensure a large contact area of the cylinder clamping ring on its inner or external clamping surface on the shaft or the hub, and in order to avoid the occurrence of surface pressure peaks in these areas, is it is useful that the cylinder clamping ring on its inner and outer circumference each has a cylinder surface forming the clamping surface, the two Cylinder surfaces are coaxial with one another.
Der kreisförmige Bereich, in dem die beiden Ringteile beim Spannen mit ihren Querschnitten gegeneinander verschwenkt werden, ist in der Regel mittig zwischen dem Innen- und dem Außenumfang des Zylinderspannringes angeordnet, womit die an den innen- bzw. außenliegenden Klemmflächen ausgeübten Klemmkräfte gleich groß werden. Es gibt aber auch Anwendungsfälle, bei denen eine nicht mittige Anordnung dieses kreisförmigen Bereiches vorgesehen ist, um damit die an der innen- bzw. außenliegenden Klemmfläche auftretenden Klemmkräfte unterschiedlich groß zu machen.The circular area in which the two ring parts are tightened are pivoted with their cross-sections against each other, is usually in the middle arranged between the inner and outer circumference of the cylinder clamping ring, with which the clamping forces exerted on the inside and outside clamping surfaces are the same grow up. But there are also applications in which a non-central arrangement this circular area is provided so that on the inside or outside Clamping surface occurring clamping forces to make different sizes.
Werden mehrere solche Zylinderspannringe zu einem Paket zusammengefaßt, so kann die Anordnung auch derart getroffen sein, daß das Spannelement wenigstens zwei gegeneinander gerichtet angeordnete Pakete aufweist. Im übrigen können die Zylinderspannringe auch in anderer Ausrichtung miteinander kombiniert werden.If several such cylinder locking rings are combined into a package, so the arrangement can also be made such that the clamping element at least has two mutually directed packets. In addition, the Cylinder clamping rings can also be combined with one another in a different orientation.
Die Zylinderspannringe eines solchen Paketes können auch unverlierbar miteinander verbunden sein. Ein Spannpaket bildet in jedem Fall ein in sich vollkommen geschlossenes Spannelement, das keinerlei weitere Anschlußteile benötigt.The cylinder clamping rings of such a package can also be captive be connected to each other. In any case, a clamping package is a perfect one in itself closed clamping element that does not require any further connecting parts.
Ein Zylinderspannring der beschriebenen Art besteht in der Regel aus Federstahl. Für spezielle Anwendungsfälle sind aber auch andere Materialien, bspw. Kunststoffmaterialien, brauchbar, die über die entsprechende Elastizität und Festigkeit verfügen.A cylinder clamping ring of the type described usually consists of Spring steel. For special applications, however, other materials, e.g. Plastic materials, usable, which have the appropriate elasticity and strength feature.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.In the drawing are exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown.
Es zeigen: Fig. 1 ein Spannelement gemäß der Erfindung, mit mehreren Zylinderspannringen, in der Draufsicht, teilweise aufgeschnitten, Fig. 2 das Spannelement nach Fig. 1, im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht, Fig. 3 einen Zylinderspannring des Spannelementes nach Fig. 1, in der Draufsicht, im Ausschnitt und in einem anderen Maßstab, Fig. 4 den Zylinderspannring nach Fig. 1, geschnitten längs der Linie IV-IV der Fig. 3, in einer Seitenansicht, Fig. 5 einen Zylinderspannring für ein Spannelement gemäß der Erfindung, in einer anderen Ausführungsform, in einer Darstellung entsprechend Fig. 3, Fig. 6 den Zylinderspannring nach Fig. 5, geschnitten längs der Linie VI-VI der ring. s, in einer Seitenansicht, Fig. 7,8 ein Spannelement gemäß der Erfindung, unter Veranschaulichung zweier verschiedener Wellen-/Nabenverbindungen, jeweils im Querschnitt und in einer Seitenansicht, Fig. 9 das Spannelement nach Fig. 2, unter Veranschaulichung einer speziellen Wellen-/ Nabenverbindung, im Querschnitt, in einer Seitenansicht, Fig. 10 das Spannelement nach Fig.7 , unter Veranschaulichung einer anderen Wellen-/Nabenverbindung, im Querschnitt, in einer Seitenansicht, Fig.11 Zylinderspannringe für ein Spannelement gemäß der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform im Querschnitt und in einer Seitenansicht Das in den Fig. 1 bis 4 in einer ersten Ausführungsform dargestellte Spannelement weist zwei jeweils aus vier Zylinderspannringen 1 bestehende Zylinderspannring-Pakete 2 auf, deren Zylinderspannringe 1 derart angeordnet sind (Fig. 2), daß die einzelnen Zylinderspannringe eines Paketes 2 jeweils gleich ausgerichtet koaxial aufeinander geschichtet sind, während die zwei Pakete 2 selbst gegeneinander gerichtet sind.1 shows a tensioning element according to the invention, with several Cylinder clamping rings, partially cut open in plan view, FIG. 2 the clamping element According to Fig. 1, in axial section, in a side view, Fig. 3 shows a cylinder clamping ring of the clamping element according to FIG. 1, in plan view, in detail and in another Scale, Fig. 4 the cylinder clamping ring according to Fig. 1, sectioned along the line IV-IV 3, in a side view, FIG. 5 shows a cylinder clamping ring for a clamping element according to the invention, in another embodiment, in a representation accordingly Fig. 3, 6 shows the cylinder clamping ring according to FIG. 5, sectioned longitudinally the line VI-VI of the ring. s, in a side view, Fig. 7,8 a clamping element according to of the invention, illustrating two different shaft / hub connections, each in cross section and in a side view, FIG. 9 shows the clamping element Fig. 2, illustrating a special shaft / hub connection, in cross section, in a side view, FIG. 10, the clamping element according to FIG. 7, with illustration of another shaft / hub connection, in cross section, in a side view, Fig. 11 Cylinder clamping rings for a clamping element according to the invention in a further embodiment in cross section and in a side view The in Figs. 1 to 4 shown in a first embodiment tensioning element has two each four cylinder clamping rings 1 existing cylinder clamping ring packages 2, their cylinder clamping rings 1 are arranged in such a way (Fig. 2) that the individual cylinder clamping rings of a package 2 are each layered coaxially aligned in the same way, while the two packages 2 are even directed against each other.
Jeder Zylinderspannring 1 besteht aus einem federelastischen widerstandsfähigen Material, in der Regel Federstahl. Er besteht aus zwei Ringteilen 3,4, von denen jeder in der aus den Fig. 2 und 4 ersichtlichen Weise kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Die beiden Ringteile 3,4 sind koaxial ineinanderliegend derart angeordnet, daß sie sich in einem kreisförmigen Bereich 5 im wesentlichen spielfrei gegenseitig berühren, der durch die durch einander benachbarte Zylinderflächen 6 der beiden Ringteile 3,4 begrenzte Trennfuge gebildet ist.Each cylinder clamping ring 1 consists of a resilient, resilient one Material, usually spring steel. It consists of two ring parts 3, 4, of which each formed in the manner shown in FIGS. 2 and 4 in the shape of a truncated cone is. The two ring parts 3, 4 are arranged coaxially one inside the other in such a way that that they are mutually essentially free of play in a circular area 5 touch, through the adjacent cylinder surfaces 6 of the two Ring parts 3.4 limited parting line is formed.
In dem kreisförmigen Bereich 5 stoßen die beiden oberen oder äußeren Mantelflächen 7,8 bzw. die beiden inneren Mantelflächen 7a, 8a der beiden Ringteile 3,4 aneinander, wobei sie einen stumpfen Winkel 9 bzw. 10 miteinander -einschließen. Die stumpfen Winkel 9,10, die in diesem Falle gleich groß sind, betragen im entspannten Zustand ca. 1700. Bei einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser des Zylinderspannringes 1 von 95 bzw. 65 mm beträgt der bei 11 angedeutete Abstand zwischen der Auflagefläche 12 und der dieser zugewandten Seite des kreisförmigen Bereiches 5 ca. 0,6 mm.In the circular area 5, the two upper or outer ones abut Jacket surfaces 7,8 or the two inner jacket surfaces 7a, 8a of the two ring parts 3.4 to each other, where they -einclude an obtuse angle 9 or 10 with each other. The obtuse angles 9, 10, which are the same in this case, are in the relaxed Condition approx. 1700. With an outer diameter and an inner diameter of the cylinder clamping ring 1 of 95 or 65 mm is the distance indicated at 11 between the support surface 12 and the side of the circular area 5 facing this approx. 0.6 mm.
Die beiden Ringteile 3,4 weisen jeweils eine parallelogrammförmige Querschnittsgestalt (Fig. 4) auf. Der äußere Ringteil 3 trägt an seinem Außenumfang eine zylindrische Klemmfläche 13, während am Innenumfang des anderen Ringteiles 4 eine ebenfalls zylindrische Klemmfläche 14 vorgesehen ist. Die beiden Klemmflächen 13,14 und die Zylinderflächen 6 sind- koaxial zueinander.The two ring parts 3, 4 each have a parallelogram shape Cross-sectional shape (Fig. 4). The outer ring part 3 carries on its outer circumference a cylindrical clamping surface 13, while on the inner circumference of the other ring part 4 a likewise cylindrical clamping surface 14 is provided. The two clamping surfaces 13, 14 and the cylinder surfaces 6 are coaxial with one another.
Ausgehend von dem Außenumfang ist der Ringteil 3 mit randoffenen Aussparungen in Gestalt vom parallelflankigen Schlitzen 15 versehen, denen von dem Innenumfang des anderen Ringteiles 4 ausgehende, ebenfalls randoffene und in Gestalt von parallelflankigen Schlitzen ausgebildete Aussparungen 16 radial gegenüberliegen. Die Aussparungen 15,16 erstrecken sich bis in die Nähe des kreisförmigen Bereiches 5.Starting from the outer circumference, the ring part 3 has open-edged cutouts provided in the form of parallel flanked slots 15, those of the inner circumference of the other ring part 4 outgoing, also open-edged and in the form of parallel-flanked Slots formed recesses 16 are radially opposite. The recesses 15, 16 extend into the vicinity of the circular area 5.
Zwischen ihnen ist in jedem der Ringteile ein stegartiger Teil 17 bzw. 18 vorhanden, der bei dem gewählten Ausführungsbeispiel bei einer Schlitzbreite von 1,5 mm ca. 2 mm breit ist. Die Aussparungen 15,16 sind jeweils beidseitig einer im wesentlichen parallelogramm- oder rautenförmigen Ausnehmung 19 angeordnet, die sich,ausgehend von dem kreisförmigen Bereich 5, mit einer radial nach innen bzw. nach außen weisenden abgerundeten Ecke 20 in den inneren bzw. den äußeren Ringteil 4 bzw. 3 hinein erstreckt. Die gleichmäßig über den Zylinderspannring 1 verteilten Ausnehmungen 19 sind derart bemessen, daß durch sie ebenfalls gleichmäßig verteilte axiale Spannbolzen 21 hindurch gesteckt.Between them there is a web-like part 17 in each of the ring parts or 18 available, which in the selected embodiment with a slot width 1.5 mm is approx. 2 mm wide. The recesses 15, 16 are each one on both sides substantially parallelogram or diamond-shaped recess 19 arranged, the starting from the circular area 5, with a radially inward or outwardly facing rounded corner 20 in the inner or the outer ring part 4 or 3 extends into it. The evenly distributed over the cylinder clamping ring 1 Recesses 19 are dimensioned such that they are also evenly distributed through them axial clamping bolt 21 inserted through it.
werden können (Fig. 1,2), die in Gestalt von Innensechskantschrauben ausgebildet sind, deren Schraubenköpfe 22 in entsprechenden angesenkten Bohrungen eines koaxialen massiven Spannrings 23 liegen, während sie mit ihrem Gewindeteil 240 in zugeordnete Gewindebohrungen eines Gegenspannringes 24 eingeschraubt sind.can be (Fig. 1,2) in the form of hexagon socket screws are formed, the screw heads 22 in corresponding countersunk holes a coaxial massive clamping ring 23 while they are with their threaded part 240 are screwed into assigned threaded bores of a counter-clamping ring 24.
Die Zylinderspannringe 1.können einzeln verwendet werden; sie werden jedoch in der Regel zu Paketen 2 zusammengefaßt eingesetzt, wobei typische Anwendungsmöglichkeiten in den Fig. 7 bis 10 veranschaulicht sind: Um eine bei 25 angedeutete, eine zylindrische Bohrung aufweisende Nabe mit einer zylindrischen Welle 27 lösbar zu verbinden, ist das in Fig. 2 dargestellte Spannelement zwischen die Nabenbohrung 26 und die Welle 27 eingefügt. Wenn die Spannbolzen 21 angezogen.werden, werden die Spannring-Pakete 2 und damit die einzelnen Zylinderspannringe 1 zwischen dem Spannring 23 und dem Gegenspannring 24 axial gespannt, mit dem Ergebnis, daß auf die einzelnen Zylinderspannringe 1 jeweils im wesentlichen gleichmäßig verteilte axiale Spannkräfte ausgeübt werden. Diese Spannkräfte wirken, bezogen auf Fig. 4, in axialer Richtung zwischen der Auflagefläche 12 und dem auf der abgewandten Ringseite liegenden, durch die Schnittlinie der beiden Mantelflächen 7,8 der Ringteile 3,4 gebildeten kreisförmigen Bereich 5. Unter ihrer Wirkung werden die beiden Ringteile 3,4 in Richtung der Pfeile 25, 26 gegenläufig radial nach außen bzw. radial nach innen bewegt, und zwar ohne daß dabei eine axiale Verschiebung der Klemmflächen 13,14 erfolgen würde. Bei dieser gegenläufigen radialen Bewegung der Klemmflächen 13,14 rollen sich die beiden Zylinderflächen 6 aufeinander ab, d.h. die Querschnittsflächen der beiden Ringteile 3,4 werden in dem kreisförmigen Bereich 5 kniehebelartig gegeneinander verschwenkt, wobei sich der stumpfe Winkel 9 bzw. 10 vergrößert und damit an 1800 annähert, ohne diesen Wert ganz zu erreichen.The cylinder clamping rings 1. can be used individually; you will be however, they are usually used in packages 2, with typical possible applications in FIGS. 7 to 10 are illustrated: Around one indicated at 25, one cylindrical To releasably connect the hub having a bore with a cylindrical shaft 27 is the clamping element shown in Fig. 2 between the hub bore 26 and the shaft 27 inserted. When the clamping bolts 21 are tightened, the clamping ring packages 2 and thus the individual cylinder clamping rings 1 between the clamping ring 23 and the Counter-clamping ring 24 is axially tensioned, with the result that on the individual cylinder clamping rings 1 in each case essentially evenly distributed axial clamping forces are exerted. With reference to FIG. 4, these clamping forces act in the axial direction between the support surface 12 and the one on the opposite side of the ring, through the intersection of the two Outer surfaces 7.8 of the ring parts 3.4 formed circular area 5. Below their Effect, the two ring parts 3, 4 in the direction of arrows 25, 26 are opposite radial moved outwards or radially inwards, without that an axial displacement of the clamping surfaces 13,14 would take place. At this opposite radial movement of the clamping surfaces 13, 14 roll the two cylinder surfaces 6 depend on each other, i.e. the cross-sectional areas of the two ring parts 3, 4 are in the circular area 5 pivoted toggle-like against each other, with the obtuse angle 9 or 10 increases and thus approaches 1800 without this Total to achieve value.
Auf diese Weise werden die Klemmflächen 13,14 mit der Nabenbohrung 26 und der Außenumfangsfläche der Welle 27 kraftschlüssig verklemmt, wobei wegen der erwähnten Kniehebelwirkung sehr hohe Klemmkräfte und damit entsprechend große Flächenpressungen mit verhältnismäßig geringen, von den Spannbolzen aufzubringenden axialen Spannkräften erzielt werden.In this way, the clamping surfaces 13,14 with the hub bore 26 and the outer circumferential surface of the shaft 27 frictionally clamped, because the mentioned toggle action very high clamping forces and thus correspondingly large Surface pressures with relatively low to be applied by the clamping bolts axial clamping forces can be achieved.
Die bei dem erläuterten Spannvorgang auftretende Durchmesseränderung der beiden Ringteile 3,4 kann erforderlichenfalls verhältnismäßig groß sein. Sie wird durch die randoffenen Aussparungen 15,16 und die - bezogen auf die beiden Ringteile 3,4 -.bei 5 ebenfalls randoffenen Ausnehmungen 19 ermöglicht.The change in diameter that occurs during the clamping process explained of the two ring parts 3, 4 can, if necessary, be relatively large. she is through the open-edged recesses 15, 16 and - based on the two ring parts 3,4 -.with 5 also open-edged recesses 19 made possible.
Der kreisförmige Bereich 5, an dem die beiden Ringteile 3,4 mit ihren Zylinderflächen 6 aneinanderstoßen, ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mittig zwischen den beiden zylindrischen Klemmflächen 13,14 angeordnet, so daß sich an beiden Klemmflächen gleiche Klemmkräfte ergeben. Er kann bei anderen Ausfü-hrungsformen auch außermittig angeordnet sein, um ungleich große Klemmkräfte an den Klemmflächen 13,14 zu erzielen.The circular area 5, on which the two ring parts 3.4 with their Cylinder surfaces 6 abut one another, is in the embodiment described arranged centrally between the two cylindrical clamping surfaces 13,14, so that result in the same clamping forces on both clamping surfaces. He can with others Embodiments also be arranged eccentrically to unequally large clamping forces on the clamping surfaces 13.14 to achieve.
Die Zylinderspannringe 1 können gemeinsam mit dem Spannring 23 und dem Gegenspannring 24 sowie den Spannbolzen 21-vormontierte Spannelemente bilden, die bspw. in der aus Fig. 7 bis 10 ersichtlichen Weise in den Ringspalt zwischen der Nabenbohrung 26 und der Welle 27 eingeschoben werden. Die Spannelemente wirken selbstzentrierend und gestatten es, auch weite Toleranzfelder zu überbrücken, da sie verhältnißmäßig großer Durchmesseränderungen fähig sind.The cylinder clamping rings 1 can together with the clamping ring 23 and the counter-clamping ring 24 and the clamping bolt 21 form pre-assembled clamping elements, in the manner shown in FIGS. 7 to 10, for example, in the annular gap between the hub bore 26 and the shaft 27 are inserted. The clamping elements work self-centering and allow wide tolerance fields to be bridged because they are capable of relatively large changes in diameter.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7, 10 sind jeweils zwei Spannring-Pakete 2 in der Nabenbohrung 26 vorgesehen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß jedes Spannring-Paket 2 zwischen einem Spannring 23 und einem Gegenspannring 24 sitzt und der axial außenliegende Spannring 23 gegen den ebenfalls axial außenliegenden Gegenspannring 24 verspannt ist. Der innenliegende Spann- bzw. Gegenspannring 23 bzw.In the embodiment according to FIGS. 7, 10 there are two sets of clamping rings 2 is provided in the hub bore 26, the arrangement being made such that each clamping ring package 2 between a clamping ring 23 and a counter-clamping ring 24 sits and the axially outer clamping ring 23 against the also axially outer Counter-clamping ring 24 is clamped. The internal clamping or counter-clamping ring 23 respectively.
24 ist an einem zugeordneten Seeger-Ring 28 der Welle 27 axial abgestützt, um die notwendigen axialen Spannkräfte zu erzeugen.24 is axially supported on an associated Seeger ring 28 of the shaft 27, to generate the necessary axial clamping forces.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist die Anordnung entsprechend getroffen, mit dem Unterschied, daß die Seeger-Ringe 28 hier im Bereiche der Nabenbohrung 26 angeordnet sind.In the embodiment according to FIG. 10, the arrangement is corresponding hit, with the difference that the Seeger rings 28 here in the area of the hub bore 26 are arranged.
Anstelle der Seeger-Ringe 28 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 10 Distanzhülsen 29 vorhanden, die den axial innenliegenden Spannring 23 gegen den benachbarten innenliegenden Gegenspannring 24 abstützen.Instead of the Seeger rings 28, in the embodiment according to FIG. 10 spacer sleeves 29 available, which the axially inner clamping ring 23 against the Support adjacent internal counter-clamping ring 24.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 schließlich sind die beiden Spannring-Pakete 2 eines Spannelementes mit gegeneinander gerichteten Zylinderspannringen 1 ausgebildet; wie dies bereits anhand von Fig. 2 erläutert wurde.In the embodiment according to FIG. 9, finally, the two clamping ring packages are 2 of a clamping element formed with oppositely directed cylinder clamping rings 1; as has already been explained with reference to FIG.
Die Ausnehmungen 19 des Zylinderspannringes 1 nach Fig. 3 können auch in der aus der Fia. 5 bei 19a ersichtlichen Weise zylindrisch ausgebildet sein, wobei sie symmetrisch zu dem kreisförmigen Bereich 5 liegen und die randoffenen Aussparungen 15 bzw. 16 des äußeren bzw. inneren Ringteiles 3 bzw. 4 wechselweise angeordnet sind.The recesses 19 of the cylinder clamping ring 1 according to FIG. 3 can also in the FIG. 5 at 19a visible manner be cylindrical, where they are symmetrical to the circular area 5 and the open-edged Recesses 15 and 16 of the outer and inner ring part 3 and 4 alternately are arranged.
Bei der Ausbildung on Spannpaketen 2 wird es damit vorteilhafterweise ermöglicht, die einzelnen aneinanderliegenden Spannringe 1 gegenseitig so zu versetzen, daß die randoffenen Aussparungen 15 bzw.In the training of clamping packets 2, it is therefore advantageous enables the individual clamping rings 1 lying against one another to be offset in such a way that that the open-edged recesses 15 or
16 nicht aufeinanderliegen, so daß längsachsig in Umfangsrichtung gesehen die Auflageflächen 13 und 14 einen geschlossenen Kreis bilden.16 do not lie on top of one another, so that they are longitudinally axially in the circumferential direction seen the bearing surfaces 13 and 14 form a closed circle.
Die Fig. 5, 6 entsprechen im Prinzip den Fig. 3, 4, so daß sich insoweit eine nochmalige Erläuterung erübrigt. Es sind die Ausnehmungen 19a zylindrisch ausgebildet. Gleiche Teile wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.5, 6 correspond in principle to FIGS. 3, 4, so that to this extent no further explanation is required. The recesses 19a are cylindrical. The same parts as in the previous embodiments are given the same reference numerals designated.
Während bei der beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 3 der Zylinderspannringe 1 die beiden Ringteile 3, 4 getrennte Teile sind, die an den Zylinderflächen 6 aneinander anliegend angeordnet sind, sind die Zylinderspannringe 1 bei den Ausführungsformen nach den Fig. 6 und 11 jeweils einstückig ausgebildet. Gleiche Teile sind auch hier mit gleichen Bezugszeichen, wie in Fig. 4 bezeichnet; sie brauchen deshalb nicht nochmals erläutert zu werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 weist jeder Zylinderspannring 1 in dem kreisförmigen Bereich 5 eine ringsumlaufende kreisförmige Einkerbung 30 auf, die die elastische Deformation in diesem Bereich erleichtert.While in the described embodiment according to FIG. 3, the cylinder clamping rings 1, the two ring parts 3, 4 are separate parts that adjoin one another on the cylinder surfaces 6 are arranged adjacent, the cylinder clamping rings 1 in the embodiments 6 and 11 each formed in one piece. Same parts are here too with the same reference numerals as in Fig. 4; therefore they do not need to be explained again. In the embodiment according to FIG. 11, each cylinder clamping ring has 1 a circular notch 30 running all the way around in the circular area 5 on, which facilitates the elastic deformation in this area.
Diese Ausführungsform des Spannelementes ergibt eine wesentliche Vereinfachung des zur Herstellung erforderlichen Stanzwerkzeuges gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 3. Dadurch, daß die randoffenen Aussparungen 15, 16 wechselseitig angeordnet sind, ergeben sich größere Klemmflächen 13, 14. Die in dem kreisförmigen Bereich 5 auftretenden Deformationskräfte können durch die Breite der randoffenen Aussparungen 19a beeinflußt werden.This embodiment of the tensioning element results in a substantial simplification of the punching tool required for production compared to the embodiment according to Fig. 3. In that the open-edged recesses 15, 16 are arranged alternately are, result in larger clamping surfaces 13, 14. The ones in the circular area 5 occurring deformation forces can be due to the width of the open-edged recesses 19a can be influenced.
Die Ringteile 3, 4 sind auch bei diesen Ausführungsformen an dem kreisförmigen Bereich 5 mit ihren Mantelflächen 7, 8 bzw. 7a, 8a einen stumpfen Winkel 9 bzw. 10 miteinander einschließend gelenkig miteinander verbunden.The ring parts 3, 4 are also in these embodiments on the circular Area 5 with their lateral surfaces 7, 8 or 7a, 8a form an obtuse angle 9 or 10 hingedly connected to one another.
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Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833309969 DE3309969A1 (en) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | Clamping element for the releasable connection of a hub to a shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833309969 DE3309969A1 (en) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | Clamping element for the releasable connection of a hub to a shaft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3309969A1 true DE3309969A1 (en) | 1984-09-27 |
Family
ID=6194009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833309969 Withdrawn DE3309969A1 (en) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | Clamping element for the releasable connection of a hub to a shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3309969A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4667988A (en) * | 1984-03-17 | 1987-05-26 | Agintec Ag | Clamping element |
-
1983
- 1983-03-19 DE DE19833309969 patent/DE3309969A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4667988A (en) * | 1984-03-17 | 1987-05-26 | Agintec Ag | Clamping element |
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