DE3340448C1

DE3340448C1 - Spannsatz in Doppelausführung zur Nabenbefestigung

Info

Publication number: DE3340448C1
Application number: DE19833340448
Authority: DE
Inventors: Oskar E. 7129 Brackenheim Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1985-01-24

Description

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt den Spannsatz eingesetzt zwischen einer Welle und einer Nabe in einem axialen Schnitt.
Der Spannsatz besteht aus einem geschlossenen Innenspannring 1 mit entgegengesetzten selbsthemmenden Außenkonusflächen la, 1b, die mit beidseitig angeordneten geschlossenen Außcnspannringen 2, 2a mit korrespondierenden 1 nnenkonusflächen in Kontakt stehen, wobei der Außenspannring 2 Durchgangsbohrungen, der Außenspannring 2a Gewindebohrungen besitzt für die planetenartig durchgeführten Innensechskantspannschrauben 4. Die Außenspannringe 2, 2a werden durch eine geschlitzte zylindrische Metallbuchse 3 mit nach innen gerichteten umlaufenden Kragen 3a gehaltert, wodurch wegen der korrespondierenden Konusflächen la, lb auch der geschlossene doppelkonische Innenspannring 1 zur Einheit gehört. Der Außenspannring 2 besitzt Abdrückgewinde 5. Der Spannsatz in Doppelausführung ist zwischen einer Welle 6 und einer Nabe 7 eingesetzt.
Die Arbeitsweise des Spannsatzes ist folgende: Beim Anziehen der planetenartig angeordneten Innensechskantschrauben 4 bewegen sich die beiden geschlossenen dickwandigen und daher nicht verformbaren Außenspannringe 2, 2a gegenläufig über die selbsthemmenden Konusflächen la, lb des geschlossenen Innenspannrings 1, wodurch dieser radial auf die Welle 6, die Außenspannringe 2, 2a mit der geschlitzten Metallbuchse 3 an die Bohrung der Nabe 7 gepreßt werden in spielfreier kraftschlüssiger Verbindung zur Übertragung von Drehmomenten.
Das Lösen der Spannsatzverbindung aus der Preßspannung erfolgt ohne Zuhilfenahme einer Abziehvorrichtung, indem die Innensechskantspannschrauben 4 gelöst und dann je nach Größe des Spannsatzes zwei oder mehr Spannschrauben 4 in das Abdrückgewinde 5 des Außenspannrings 2 geschraubt werden. Dadurch wird zunächst der eine Außenspannring aus seiner Verspannung bis zur Anlage an der benachbarten Kragen-Abstützfläche 3a der Metallbuchse gedrückt, darauf der andere Spannring ebenso.
Die Spannringe stellen im gelösten Zustand infolge der Konusflächen und der umlaufenden Kragen als Formschlußverbindungen auch ohne Spannschrauben eine unverlierbare Spannsatz-Einheit dar.
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Claims

Patentansprüche: 1. Spannsatz in Doppelausführung mit konischen, selbsthemmenden Elementen zur Nabenbefestigung, mit einem geschlossenen Innenspannring mit zylindrischer Innenfläche und doppelkonischer Außenfläche, der radial spannbar ist durch beidseitig konzentrisch eingesetzte, dickwandige Außenspannringe mit korrespondierenden Innenkonusflächen und zylindrischen Außenflächen, die mittels auf dem Umfang gleichmäßig verteilter Spannschrauben gegenläufig axial beaufschlagbar sind, wobei die Spannschrauben den einen Außenspannring in Durchgangsbohrungen und den anderen in Gewindebohrungen durchdringen, und mit einer geschlitzten zylindrischen Metallbuchse, welche die Außenspannringe umschließt und eine Formschlußverbindung mit Abstützflächen zum Lösen des Spannsatzes aus der selbsthemmenden Spannstellung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbuchse als dünnwandige Hülse (3) ausgebildet ist, die an ihren Stirnseiten umlaufende Kragen (3a) aufweist, die sich radial nach innen über die Stirnseiten der Außenspannringe (2, 2a) erstrecken.
2. Spannsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsthemmenden Konusflächen des Innenspannrings (1) und die korrespondierenden Innenkonusflächen der beiden Außenspannringe (2, 2a) unterschiedliche Konuswinkel aufweisen, zum Beispiel einen Konuswinkel von 5° und einen Konuswinkel von 60.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannsatz in Doppelausführung mit konischen, selbsthemmenden, spannbaren Elementen zur Nabenbefestigung, bestehend aus einem geschlossenen Innenspannring mit zylindrischer Innenfläche und doppelkonischer Außenfläche und zwei außenzylindrischen Außenspannringen mit korrespondierenden Innenkonusflächen. Derartige Spannsätze vermögen wegen ihrer selbsthemmenden Konusflächen, d. h. wegen des geringen Konuswinkels sehr hohe Drehmomente zu übertragen. Sollen sie aus ihrer Verspannung gegen die Selbsthemmung ohne Abziehvorrichtung und ohne zusätzliche Absätze an Nabe und Welle gelöst werden, benötigen sie eine Formschlußverbindung mit Abstützflächen zur Aufnahme der axialen Reaktionskräfte beim gegenläufigen Bewegen der Außenspannringe.

Diese Formschlußverbindung kann gemäß einem Grundprinzip aus einer mittigen, mit dem Innenspannring verbundenen Scheibe bestehen, an der sich beim Lösevorgang die Abdrückschrauben abstützen. Dabei kann die Scheibe - unter hohem Materialaufwand -einstückig mit dem Innenring ausgeführt sein (De-OS 23 29 940, DE-GM 76 37 344) oder als separates Teil in eine Nut des Innenrings eingesetzt sein (DE-AS 25 14510, DE-GM 75 19 110). In allen diesen Fällen liegt der Spannsatz nicht als unverlierbare Einheit vor; denn die Elemente können im gelösten Zustand nur durch ihre Spannschrauben zusammengehalten werden. Da die Außenspannringe direkt an der inneren Nabenfläche anliegen, finden gegenüber dieser beim Spannvorgang unerwünschte Relativbewegungen statt.

Der erstgenannte Nachteil tritt bei dem anderen Grundprinzip der Formschlußverbindung nicht auf, nach dem die Außenspannringe durch radial vorspringende Elemente axial gehaltert sind.

Diese Elemente können durch umlaufende Kragen an den inneren Stirnseiten der Außenspannringe gebildet sein, die in eine entsprechende Nut des Innenspannringes eingreifen. Dieser muß aus Montagegründen allerdings geschlitzt sein, was grundsätzlich unerwünscht ist (DE-AS 21 59 813). Diese Kragen können aber auch in einen zusätzlichen, die Außenspannringe umschließenden Ring eingreifen, wodurch zugleich der genannte Nachteil der Relativbewegungen an der Nabeninnenfläche vermieden ist (DE-AS 22 12 005).

Kragen und Nut einer solchen Formschlußverbindung erweisen sich in der Herstellung als relativ teuer, so daß unter Beibehaltung des Halterungsprinzips die radial vorspringenden Elemente durch Sicherungsringe gebildet werden können, die in entsprechenden Nuten an den Stirnseiten des Innen- und/oder Außenringes eingesetzt sind (DE-AS 22 60 727, DE-OS 23 27 118).

Dazu lassen sich die Ringe in einer Aufspannung mit gleichbleibender Genauigkeit herstellen. Der zylindrische Außenring stellt dabei einen - bis auf die Nuten -glatt durchlaufenden Hohlzylinder dar.

Die Praxis zeigt allerdings, daß runde, in Nuten eingesetzte Sicherungsringe nur begrenzt die beim Lösen des Spannsatzes aus der Selbsthemmung auftretenden axialen Kräfte aufzunehmen vermögen. Außerdem bedeutet die massive Ausbildung des Außenringes mit Nuten eine relativ große Querschnittshöhe mit entsprechendem Aufwand an Fertigung, Werkstoff und Gewicht. Um einen solchen Spannsatz in diesem Sinn zu vereinfachen und zu verbilligen, besteht bei der Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. der DE-AS 22 12 005 der äußere Ring aus einer geschlitzten Metallbuchse mit mittiger, nach innen gerichteter U-förmiger Nut, in die an den inneren Stirnseiten der Außenspannringe angesetzte Kragen eingreifen. Diese Formschlußverbindung gemäß dem zweitgenannten Grundprinzip ergibt die unverlierbare Einheit und dient zum Lösen des Spannsatzes (DE-AS 21 59 813). Diese Formschlußverbindung zeigt sich durch die erforderliche Nut in dem äußeren Ring noch aufwendig, allerdings kann durch sie der Spannsatz über die Spannschrauben zusammengehalten werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Spannsatz weiterhin zu vereinfachen und zu verbilligen und ihn als unverlierbare Einheit beizubehalten.

Die erfindungsgemäß entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gekennzeichnete Lösung zeigt im Querschnitt eine dünnwandige Metallbuchse in U-Form, deren nach innen gerichtete Schenkel über den Umfang gesehen Kragen darstellen. Diese Kragen bilden ringförmige Abstützflächen für die Außenspannringe beim Lösevorgang und zur Halterung.

Weisen nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die beiden Außenspannringe mit dem Innenspannring unterschiedliche Konuswinkel auf, z.B. auf der Wellenstirnseite einen Konuswinkel von 5° und auf der gegenüberliegenden Seite einen Konuswinkel von 6°, erfolgt unter 5° die stärkere Pressung und entsprechend unter 6" die reduzierte Pressung. Es wird die Dauerfestigkeit der Spannverbindung und damit die der Maschine erhöht.