DE3804655A1 - Device for positive fastening - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device by means of which a hub 3 can be secured positively against rotation in any desired angular position relative to a shaft 1. For this purpose, the shaft 1 has, for example, a square end 4 and the hub 3 is provided with three screw axes 9 offset parallel to radius lines 10 offset by 120@. Depending on the angle of rotation, the convex end faces 11 of at least two tightening screws 6, 8 rest on the flats 5 and, for example, one 7 rests on an edge 12 between the flats 5. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur formschlüssigen Befestigung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a device for positive Fastening according to the preamble of the main claim.

Eine Vorrichtung dieser Art ist bereits durch die DE-OS 35 21 223 bekannt. Mit der speziellen Ausführung wird im wesentlichen die axiale Befestigung eines Wälzlagers oder dgl. erreicht, jedoch könnte die Vorrichtung ebenso zur verdrehgesicherten Befestigung dienen. In einer Nabe sind mehrere am Umfang verteilte, radial und durch ihre axiale Neigung auch axial wirkende Schrauben vorgesehen. Ihre Stirnflächen wirken gegen entsprechende, in eine Welle eingearbeitete Abflachungen. Durch gleichmäßiges Anziehen der Schrauben wird die Nabe u. a. gegen Verdrehen formschlüssig auf der Welle fixiert. Durch die Anordnung ist es erforderlich, die Schrauben immer mit den Abflachungen auszurichten. Eine verdrehgesicherte, individuelle Positionierung in einem bestimmten relativen Drehwinkel zwischen Nabe und Welle ist bei der bekannten Vorrichtung nicht möglich.A device of this type is already through the DE-OS 35 21 223 known. With the special version essential the axial attachment of a rolling bearing or The like. Achieved, however, the device could also serve non-rotating attachment. Are in a hub several distributed around the circumference, radially and by their axial Inclination also provided axially acting screws. Your End faces act against corresponding, in a wave incorporated flats. By tightening evenly the screws the hub u. a. against twisting positively fixed on the shaft. By the arrangement it is necessary to always screw the flats with the to align. A non-rotating, individual Positioning at a certain relative angle of rotation between the hub and shaft is in the known device not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine formschlüssige, verdrehgesicherte Befestigung zwischen Nabe und Welle in beliebiger relativer Drehwinkel-Position zueinander gestattet.The object of the invention is a device of the beginning to create the type mentioned, which is a form-fitting, non-rotating attachment between hub and shaft in any relative angle of rotation position to each other allowed.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Welle mindestens vier am Umfang gleichmäßig verteilte Abflachungen und die Nabe eine gegenüber den Abflachungen um mindestens eins abweichende Anzahl von am Umfang im wesentlichen gleichmäßig verteilten und radial verlaufenden Spannschrauben aufweisen.The object is achieved in that the shaft at least four evenly distributed flats and the Hub one against the flats by at least one deviating number of substantially evenly around the circumference distributed and radial clamping screws.

Die Abflachungen der Welle sind dabei polygonförmig um den Umfang verteilt und gehen vorzugsweise ohne wesentliche Abrundung der Eckbereiche des Polygons ineinander über. Für eine reine radiale Befestigung und Verdrehsicherung sind die Abflachungen tangential/axial eben ausgerichtet und weisen eine axiale Ausdehnung auf, die für den Kontakt mit der betreffenden Stirnfläche der Spannschrauben ausreicht. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß die Anzahl der am Umfang der Naben ebenfalls gleichmäßig verteilten Spannschrauben um mindestens eins größer oder kleiner ist als die der Abflachungen. Dadurch nimmt jede der Spannschrauben eine andere Kontaktposition auf der jeweiligen Abflachung ein, so daß mindestens einige der Spannschrauben außerhalb der geometrischen Mitte der betreffenden Abflachung angreifen und dadurch ein Drehmoment zwischen Welle und Nabe erzeugen, das bezogen auf einzelne Spannschrauben in unterschiedliche Drehrichtung wirkt. Dadurch entsteht vorteilhafterweise eine formschlüssige Verdrehsicherung in einer beliebigen relativen Winkellage innerhalb eines weiten Verstellbereiches zwischen Nabe und Welle. The flats of the shaft are polygonal around the Scope distributed and preferably go without essential Rounding the corner areas of the polygon into one another. For purely radial fastening and anti-rotation the flats are aligned tangentially / axially and have an axial dimension that is necessary for the contact with the relevant end face of the clamping screws is sufficient. The essence of the invention is that the number the one equally distributed around the circumference of the hubs Clamping screws is larger or smaller by at least one than that of flattening. This takes each of the turnbuckles a different contact position on the respective flat, so that at least some of the turnbuckles are outside the attack the geometric center of the flattening in question and thereby generate a torque between the shaft and the hub, related to individual clamping screws in different Direction of rotation works. This advantageously results a positive anti-rotation lock in any relative angular position within a wide adjustment range between hub and shaft.  

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal sind die Spannschrauben jeweils in einer parallel und im Abstand zu einer Radiuslinie, gleichsinnig versetzt verlaufenden Schraubenachse angeordnet. Auch bei dieser Ausführung sind die Schrauben im wesentlichen radial und am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet. Die parallele Versetzung zu den Radiuslinien insbesondere dann, wenn eine Versetzung um mindestens den Schraubendurchmesser vorgesehen ist, hat zur Folge, daß Nabe und Welle in jeder beliebigen relativen Winkellage über den gesamten Umfang hinweg verdrehgesichert befestigt werden können. Die formschlüssige Befestigung ist extrem stabil, so daß in beide Drehrichtungen höchste Drehmomente übertragen werden können.According to another feature of the invention Tensioning screws in parallel and at a distance to a radius line, running in the same direction Screw axis arranged. With this version, too Screws substantially radially and evenly around the circumference distributed. The parallel transfer to the Radius lines especially when there is an offset around at least the screw diameter is provided for Consequence that hub and shaft in any relative Angular position secured against rotation over the entire circumference can be attached. The form-fitting attachment is extremely stable, so that highest in both directions Torques can be transmitted.

Nach weiteren erfindungsgemäßen Merkmalen weist die Welle einen Vierkant und die Nabe drei Spannschrauben auf. Dabei können die Stirnflächen der Spannschrauben ballig ausgeführt sein.According to further features according to the invention, the shaft has a square and the hub has three clamping screws. Here the end faces of the clamping screws can be crowned be.

Die Erfindung wird im folgenden an dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben. Es zeigtThe invention is based on the in the drawing described example described. It shows

Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt einer Welle mit Vierkant und darauf befestigter Nabe, Fig. 1 shows the partial longitudinal section of a shaft with square and mounted thereon hub,

Fig. 2 den Querschnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 1, Fig. 2 shows the cross section along the line AA of Fig. 1,

Fig. 3 den Querschnitt nach Fig. 2 mit um 5° gegenüber der Welle verdrehter Nabe, Fig. 3 shows the cross section according to FIG. 2 to 5 ° relative to the shaft hub twisted,

Fig. 4 den Querschnitt bei einer Verdrehung um 10°, Fig. 4 shows the cross-section with a rotation by 10 °,

Fig. 5 den Querschnitt bei einer Verdrehung um 15°, Fig. 5 shows the cross-section with a rotation by 15 °,

Fig. 6 den Querschnitt bei einer Verdrehung um 20°, Fig. 6 shows the cross-section with a rotation by 20 °,

Fig. 7 den Querschnitt bei einer Verdrehung um 25° und Fig. 7 shows the cross section at a rotation of 25 ° and

Fig. 8 den Querschnitt bei einer Verdrehung um 30°. Fig. 8 shows the cross section with a rotation by 30 °.

Die in den Figuren dargestellte Welle 1 ist über ein Gewinde 2 in einer Nabe 3 verschraubt, deren axiale Position durch Verdrehen gegen die Welle 1 eingestellt werden kann. Um eine verdrehgesicherte Befestigung bei jedem relativen Drehwinkel zu erzielen, ist das Wellenende mit einem Vierkant 4 versehen, so daß sich vier am Umfang gleichmäßig verteilte, axial/tangential verlaufende Abflachungen 5 ergeben. In der Nabe 3 sind drei am Umfang gleichmäßig verteilte, in einer Radialebene verlaufende Spannschrauben 6, 7, 8 vorgesehen, deren Schraubenachsen 7 zu den betreffenden, jeweils um 120° versetzten Radiuslinien 8 parallel in gleiche Umfangsrichtung versetzt sind. Die Spannschrauben 6, 7, 8 sind mit balligen Stirnflächen 9 versehen.The shaft 1 shown in the figures is screwed into a hub 3 via a thread 2 , the axial position of which can be adjusted by rotating against the shaft 1 . In order to achieve a rotation-proof fastening at any relative angle of rotation, the shaft end is provided with a square 4 , so that there are four axially / tangentially extending flats 5 distributed uniformly on the circumference. Provided in the hub 3 are three clamping screws 6, 7, 8 which are evenly distributed on the circumference and extend in a radial plane, the screw axes 7 of which are offset in parallel in the same circumferential direction with respect to the respective radius lines 8 which are offset by 120 °. The clamping screws 6, 7, 8 are provided with spherical end faces 9 .

Anhand der Querschnittsdarstellungen wird die formschlüssige Befestigung in jeder beliebigen Winkellage gezeigt. Dabei verbleibt die Welle 1 und damit die Lage des Vierkantes 4 in Ruhe. Die Nabe 3 ist in jeder der Figuren um 5° gegenüber der vorhergehenden Darstellung gleichsinnig verdreht. In der folgenden Beschreibung werden die Spannschrauben gemäß der Lage in den Figuren mit obere 6, linke 7 und rechte Spannschraube 8 bezeichnet.Based on the cross-sectional representations, the positive fastening is shown in any angular position. The shaft 1 and thus the position of the square 4 remains at rest. The hub 3 is rotated in the same direction in each of the figures by 5 ° with respect to the previous illustration. In the following description, the tensioning screws according to the position in the figures are denoted by upper 6 , left 7 and right tensioning screw 8 .

In Fig. 2 bewirkt die obere Spannschraube 6 ein links gerichtetes Drehmoment auf die Welle 1, die sich dabei gegen die rechte Spannschraube 8 verspannt. Die linke Spannschraube 7 trägt zur Verdrehsicherung nur sekundär bei. Sie liegt mit ihrer balligen Stirnfläche 11 im wesentlichen gegen den Druck der beiden anderen Spannschrauben 6, 8. In Fig. 2, the upper clamping screw 6 causes a left-hand torque on the shaft 1 , which braces against the right clamping screw 8 . The left clamping screw 7 only contributes to securing against rotation. It lies with its crowned end face 11 essentially against the pressure of the other two clamping screws 6, 8 .

In Fig. 3 ist die Nabe 3 um 5° nach links gedreht. Dabei verändert sich im wesentlichen die Aufgabe der linken Spannschraube 7. Sie liegt nunmehr mit dem Randbereich der balligen Stirnfläche 11 an der unteren Abflachung 5 des Vierkantes 4 an und bildet die Abstützung für die obere Spannschraube 6. Die rechte Spannschraube 8 trägt in dieser Lage zur Verdrehsicherung nur sekundär bei. Auch hier ist eine zuverlässige, formschlüssige Verdrehsicherung in beide Drehrichtungen gewährleistet.In Fig. 3, the hub 3 is rotated 5 ° to the left. This essentially changes the task of the left clamping screw 7 . It now lies with the edge region of the spherical end face 11 on the lower flattening 5 of the square 4 and forms the support for the upper clamping screw 6 . In this position, the right clamping screw 8 only makes a secondary contribution to preventing rotation. Reliable, positive locking against rotation in both directions of rotation is also guaranteed here.

Die Fig. 4 und 5 stellen jeweils um weitere 5° verdrehte Position der Nabe 3 gegenüber der Welle 1 dar, wobei Wirkung und Aufgabe aller Spannschrauben 6, 7, 8 mit kleineren Abweichungen denen von Fig. 3 entsprechen. Besonders in Fig. 5 wird erkennbar, daß die obere Spannschraube 6 bereits an der Kante 12 des Vierkantes 4 anliegt, aber immer noch und unterstützt durch die rechte Spannschraube 8 die formschlüssige Sicherung gegen Verdrehen der Nabe 3 nach links bildet. FIGS. 4 and 5 respectively by a further 5 ° twisted position of the hub 3 opposite the shaft 1 is, with effect and object of all the locking bolts 6, 7, 8 3 correspond with smaller deviations to those of FIG.. Particularly in Fig. 5 will be seen that the upper clamping screw 6 is already present on the edge 12 of the square 4, but still supported by the right and the clamping screw 8, the positive securing against turning of the hub 3 is to the left.

In Fig. 6, besonders aber in Fig. 7 liegt die obere Spannschraube 6 direkt auf der Kante 12 auf, trägt zur Verdrehsicherung nurmehr senkundär bei und bildet im wesentlichen die Abstützung für den Druck der beiden anderen Spannschrauben 7, 8, die die Welle 1 in beide Drehrichtungen formschlüssig sichern.In FIG. 6, but especially in FIG. 7, the upper tensioning screw 6 lies directly on the edge 12 , only contributes to the anti-rotation lock and essentially forms the support for the pressure of the other two tensioning screws 7, 8 , which the shaft 1 Secure positively in both directions of rotation.

In Fig. 8 ist die Nabe 3 gegenüber Fig. 2 um 30° nach links verdreht, wodurch die Verdrehsicherung nach rechts ausschließlich von der rechten Spannschraube 8 und nach links von der linken Spannschraube 7 erzeugt wird. Fig. 8 stellt eine um 90° insgesamt verdrehte Anordnung gegenüber Fig. 2 dar, wobei die Aufgaben der Spannschrauben 6, 7, 8 identisch, jedoch nach der Definition der Bezeichnung dieser Beschreibung in der Folge um eine Spannschraube 6, 7, 8 in Drehrichtung versetzt sind. Aus dieser Gegenüberstellung geht hervor, daß bei weiterer Drehung der Nabe 3 gegenüber der Welle 1 die beschriebene Aufgaben- und Wirkungsfolge der einzelnen Spannschrauben 6, 7, 8 sich wiederholen und eine formschlüssige Befestigung in jeder beliebigen Winkelposition Nabe 3 - Welle 1 möglich ist.In FIG. 8, the hub 3 is rotated by 30 ° to the left compared to FIG. 2, as a result of which the anti-rotation protection to the right is generated exclusively by the right clamping screw 8 and to the left by the left clamping screw 7 . FIG. 8 shows an arrangement rotated by 90 ° overall compared to FIG. 2, the tasks of the tensioning screws 6, 7, 8 being identical, but according to the definition of the designation of this description in the sequence of a tensioning screw 6, 7, 8 in the direction of rotation are offset. This comparison shows that with further rotation of the hub 3 with respect to the shaft 1, the described task and effect sequence of the individual clamping screws 6, 7, 8 are repeated and positive locking in any angular position of the hub 3 - shaft 1 is possible.

Gegenüber der dargestellten Anordnung kann die Welle selbstverständlich auch durchgehend sein mit an beliebiger Stelle zwischen den Enden vorgesehenen Abflachungen. Bei Bedarf kann die Anzahl der Abflachungen bzw. Spannschrauben im Rahmen des Erfindungsgedankens insbesondere für große Durchmesser erhöht werden. Die Anzahl der Schrauben kann dabei um eins erhöht bzw. reduziert werden. Wenn eine Verdrehsicherung lediglich innerhalb eines eingeschränkten Winkelbereiches z. B. ±10° erforderlich ist, können Abflachungen kleineren Ausmaßes vorgesehen werden, die sich nicht polygonförmig ergänzen müssen, durch Teilabschnitte der zylindrischen Oberfläche der Welle verbunden sind, jedoch vorzugsweise Teilflächen eines Polygons darstellen.Compared to the arrangement shown, the shaft of course, be continuous with any Place flats between the ends. At The number of flats or clamping screws may be required within the scope of the inventive idea, especially for large ones Diameter can be increased. The number of screws can be be increased or decreased by one. If an anti-rotation device only within a limited angular range z. B. ± 10 ° is required, flattening of smaller dimensions that do not have to complement each other in a polygonal form, by sections of the cylindrical surface of the shaft are connected, but preferably partial areas of a polygon represent.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur formschlüssigen Befestigung einer Nabe oder dgl. mit zylindrischer Bohrung auf einer Welle mit polygonförmig angeordneten Abflachungen mittels in der Nabe angeordneter, gegen die Abflachungen wirkender Spannschrauben, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) mindestens drei am Umfang gleichmäßig verteilte Abflachungen (5) und die Nabe (3) eine gegenüber den Abflachungen (5) um mindestens eins abweichende Anzahl von am Umfang im wesentlichen gleichmäßig verteilten und radial verlaufenden Spannschrauben (6, 7, 8) aufweisen.1. Device for the positive attachment of a hub or the like. With a cylindrical bore on a shaft with polygon-shaped flats by means of clamping screws arranged in the hub and acting against the flats, characterized in that the shaft ( 1 ) has at least three flats evenly distributed on the circumference ( 5 ) and the hub ( 3 ) have a number of clamping screws ( 6, 7, 8 ) which are substantially uniformly distributed and radially distributed around the circumference and deviate from the flattenings ( 5 ) by at least one. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschrauben (6, 7, 8) jeweils in einer parallel und im Abstand zu einer Radiuslinie (10) gleichsinnig versetzt verlaufenden Schraubenachse (9) angeordnet sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping screws ( 6, 7, 8 ) are each arranged in a parallel and at a distance from a radius line ( 10 ) in the same direction offset screw axis ( 9 ). 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) einen Vierkant (4) und die Nabe (3) drei Spannschrauben (6, 7, 8) aufweisen.3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the shaft ( 1 ) has a square ( 4 ) and the hub ( 3 ) have three clamping screws ( 6, 7, 8 ). 4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (11) der Spannschrauben (6, 7, 8) ballig ausgeführt sind.4. The device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the end faces ( 11 ) of the clamping screws ( 6, 7, 8 ) are spherical.