DE3636393A1

DE3636393A1 - Formschlussspannsatz zum verbinden einer nabe mit einer welle

Info

Publication number: DE3636393A1
Application number: DE19863636393
Authority: DE
Inventors: Oskar E Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-25
Filing date: 1986-10-25
Publication date: 1987-03-19
Also published as: DE3636393C2

Description

Spannsätze zum Verbinden von Naben mit Wellen bestehen grundsätzlich aus einem Außen- und einem Innenring, die über Kegelflächen durch axiale Verspannung an die Innenfläche der Nabe bzw. auf die Außenfläche der Welle gepreßt werden. Dabei wird durch reinen Reibungsschluß (vgl. z. B. DE-GM 85 31 119 oder DE-AS 19 49 512) oder - im Falle kerbverzahnter Ringe - durch zusätzlichen, überwiegenden Formschluß (vgl. z. B. DE-OS 19 04 736 und DE-OS 20 32 969 oder DE-AS 21 42 453) eine drehfeste Verbindung zwischen Nabe und Welle hergestellt, die entsprechend den jeweils gegebenen Konstruktions- und Werkstoffbedingungen ein maximal übertragbares Drehmoment gewährleistet.

Können stoßartige Überbeanspruchungen der Drehmomentverbindung auftreten, die zu Relativbewegungen zwischen Nabe, Spannsatz und Welle mit möglicher Schadensfolge führen könnten, sind Formschlußspannsätze mit überwiegendem Formschluß zu bevorzugen.

Bei dem bekannten Formschlußspannsatz (DE-OS 19 04 736, Fig. 3), von dem die Erfindung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, sind als einzige Spannelemente kegelige Druckrollen vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen der dünnwandigen Seiten von Innen- und Außenring eingreifen. Die Spannwirkung ist dabei auf die Bereiche der Druckrollen mit den Spannschrauben beschränkt, so daß die verzahnten Kegelringe nicht über ihren gesamten Umfang und nicht gleichmäßig in Eingriff mit Welle und Nabe gedrückt werden. Außerdem kann sich keine angenähert gleichmäßige Verspannung in Achsrichtung einstellen, weil die Ringbereiche durch die Druckrollen keilförmig gespreizt werden. Auf diese Weise läßt sich das bei gleichmäßiger Anpressung und Eindrückung maximal mögliche Drehmoment nicht übertragen.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Übertragung größerer Drehmomente infolge gleichmäßigerer Verspannung der Nabenverbindung ermöglicht, was eine größere Sicherheit gegen Durchrutschen bei starken dynamischen Beanspruchungen, also eine größere Zuverlässigkeit des Spannsatzes bedeutet. Dies gewährleisten der doppelkegelige Druckring und die Kegelköpfe als zusätzliche Spannelemente. Der Druckring verteilt die Spannkräfte gleichmäßig über den gesamten Umfang; die Kegelköpfe verhindern in bekannter Weise eine Relativdrehung der kerbverzahnten Ringe untereinander und erzielen eine zusätzliche Spannwirkung in dem dickwandigen Bereich der verzahnten Kegelringe. Auf diese Weise ergibt sich auch eine gleichmäßigere Verspannung in Achsrichtung. Schließlich wird auch eine größere Rundlaufgenauigkeit erreicht.

Die Spannschrauben können mit den Kegelköpfen fluchten und mit ihnen in den Zentrierring hin in Schraubverbindung stehen. Insbesondere bei abwechselnder Anordnung von Spannschrauben und Kegelköpfen (Anspruch 2) sind die Kegelköpfe zweckmäßig mit einem Zylinderschaft versehen (Anspruch 3), was eine einfache, kostengünstige Herstellung als Drehteile auch des Zentrierrings bedeutet.

Eine weitgehend gleichmäßige Verspannung wird bekanntlich durch besonders kleine Kegelwinkel erreicht, weil dann die Querschnittsänderungen über die Länge der verzahnten Ringe gering ist. Das bedingt naturgemäß Selbsthemmung der Kegelpaarungen (Anspruch 4). Die gerade bei Selbsthemmung zweckmäßigen, an sich bekannten Abdrückgewindebohrungen (Anspruch 5) können bei abwechselnder Anordnung von Spannschrauben und Kegelköpfen mit diesen fluchten. Weisen sie dieselbe Gewindegröße wie die Spannschrauben auf, können diese beim Lösen des Spannsatzes zum Abdrücken verwendet werden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Formschlußspannsatz in einem axialen Schnitt, Linie B-B der Fig. 2;

Fig. 2 in der oberen Hälfte die Stirnansicht, in der unteren Hälfte die Rückansicht des Spannsatzes ohne Zentrierring;

Fig. 3 den Zentrierring in einem axialen Schnitt und

Fig. 4 die zugehörige Stirnansicht.

Der Formschlußspannsatz besteht aus einem geschlossenen Innenring 1 mit innerer Kerbverzahnung 1 a und aus einem geschlossenen Außenring 2 mit äußerer Kerbverzahnung 2 a. Der Innenring weist eine äußere Kegelfläche, der Außenring eine innere Kegelfläche auf, die mit einem entsprechend kegeligen Druckring 4 unter Selbsthemmung korrespondieren. Auf ihrer anderen Seite sind Innen- und Außenring mit kegeligen Ausnehmungen 1 b bzw. 2 b versehen, die Kegelköpfe 3 a zur Kupplung und zusätzlichen Verspannung von Innen- und Außenring aufnehmen. Die Kegelköpfe 3 a sind mit ihrem Zylinderschaft 3 b in planetenartig angeordneten Bohrungen 7 eines Zentrierrings 6 gehalten, der sich axial an den Spannsatz anschließt. Der Zentrierring weist zwischen den Bohrungen 7 Gewindebohrungen 8 für die Innensechskantschrauben 5 auf, die den Druckring 4 mit Spiel durchdringen und mit ihren Köpfen an diesem anliegen. Der Druckring 4 ist mit drei über den Umfang verteilten Abdrückgewindebohrungen 4 a versehen.

Beim Anziehen der Spannschrauben 5 werden der Druckring 4 und die Kegelköpfe 3 a mit dem Innenring 1 und dem Außenring 2 verspannt und diese Ringe dadurch angenähert achsparallel auf die Welle bzw. in die Nabe gepreßt. Der Zentrierring 6 bewirkt eine konzentrische Ausrichtung aller Teile.

Das Lösen des Spannsatzes geschieht durch Zurückschrauben der Spannschrauben um einige Umdrehungen. Drei Spannschrauben 5 werden ganz aus ihrer Verbindung mit dem Zentrierring 6 gelöst und in die Abdrückgewindebohrungen 4 a geschraubt, so daß sie sich auf den gegenüberliegenden Kegelköpfen 3 a abstützen und beim weiteren Verschrauben den Spannsatz aus seiner Selbsthemmung lösen. Dabei steht der Zentrierring 6 mit einem Bund der Welle als Anschlagschulter in Verbindung.

Bei der Montage wie bei der Demontage liegt der gesamte Spannsatz durch die Schraubverbindungen als Baueinheit vor.

Claims

1. Formschlußspannsatz zum Verbinden einer Nabe mit einer Welle, bestehend aus einem Außenring mit äußerer Kerbverzahnung und einem Innenring mit innerer Kerbverzahnung, die durch Spannelemente mit Kegelflächen, von planetenartig angeordneten Spannschrauben axial beaufschlagt, in Eingriff mit der Nabe bzw. der Welle gedrückt werden, und mit einem Zentrierring, der über die Spannschrauben an den Formschlußspannsatz angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein kegeliger Druckring (4) mit dem Innen-(1) und dem Außenring (2) korrespondiert und als Spannelement von den Spannschrauben (5) mit Spiel durchdrungen wird und daß der Zentrierring (6) Kegelköpfe (3 a) als weitere Spannelemente trägt, die mit kegeligen Ausnehmungen (1 b, 2 b) der dickwandigen Seiten von Innen- und Außenring korrespondieren und diese auch, dem Druckring (4) entgegenwirkend, spannen.

2. Spannsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschrauben (5) und die Kegelköpfe (3 a) über den Umfang des Spannsatzes abwechselnd angeordnet sind.

3. Spannsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kegelkopf (3 a) mit einem Zylinderschaft (3 b) versehen ist, der in einer entsprechenden Bohrung (7) des Zentrierrings (6) gehalten ist.

4. Spannsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelflächen des Formschlußspannsatzes selbstklemmend sind.

5. Spannsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (4) Abdrückgewindebohrungen (4 a) aufweist.