Vorrichtung zum Festlegen von Teilen mit Auspannungsdruck. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zum Festlegen von Teilen mit einem eine gewisse Grösse nicht übersteigenden An spannungsdruck.
Die den Gegenstand vorliegender Erfin dung bildende Vorrichtung besitzt zwei in folge gegenseitiger Reibung miteinander dreh bare Teile in solcher Verbindung, dass bei Überschreitung einer vorausbestimmten An zugskraft am beeinflussten ersten Teil, dieser den zweiten Teil nicht mehr mitdreht.
Diese Vorrichtung kann sowohl als Spann mutter zum Festlegen von Teilen, wie zum Beispiel Lagerteilen, auf einer Welle ver wendet werden, als auch als Mutternschlüssel zum Anziehen einer normalen, einteiligen Spannmutter.
Dabei sind sowohl die Spannmutter wie auch der Mutternschlüssel vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die beiden Teile der Spannmutter oder des Schlüssels ein zusam menhängendes Ganzes bilden, so dass sie nicht einzeln an den Ort der Verwendung gebracht werden müssen. Schliesslich ist es zweckmässig, die Spannmutter oder den Schlüssel auch noch so einzurichten, dass die Grösse des die reibenden Flächen aufeinander pressenden Druckes und somit die Grösse der Reibungskraft zwischen den beiden Teilen der Spannmutter oder des Schlüssels vor ihrer Verwendung einregelbar ist.
Eine Vorrichtung entsprechend der Erfin dung kann beispielsweise mit Vorteil zum Feststellen beziehungsweise Nachstellen des Innenringes eines Kegelrollenlagers auf einer Achse verwendet werden, doch kann die neue Vorrichtung auch für alle die andern Zwecke benutzt werden, wofür Spannmuttern bisher Verwendung gefunden haben oder noch Ver wendung finden können, beziehungsweise in allen den Fällen, in denen das Überspannen eines mittelst Gewindemutter festzulegenden Teils ausgeschlossen werden soll.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Aus führungsbeispiele von Vorrichtungen entspre chend der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführungs form einer Spannmutter, die an einem Kegel rollenlager angeordnet auf einem Gewinde zapfen einer Welle aufgeschraubt ist; Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht gegen die aufgeschraubte Mutter; Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungs form der Spannmutter im Schnitt, und Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht beziehungs weise einen Schnitt nach IV-IV der Fig. 3; die Fig. 5 und 6 zeigen im Längsschnitt und im teilweisen Querschnitt nach IV-IV der Fig. 5 eine weitere Ausführungsform, wäh rend Fig. 7 eine Einzelheit in Abwicklung zeigt;
die Fig. 8 und 9 zeigen im Schnitt und Stirnansicht eine vierte Ausführungsform, wozu Fig. 10 eine Einzelheit in Richtung des Pfeiles X der Fig. 8 zeigt, und Fig. 11 zeigt wieder ein abgewickeltes Stück der Vorrichtung; die Fig. 12 und 13 zeigen im Längs schnitt und Querschnitt beziehungsweise Stirn ansicht nach XIII-XIII der Fig. 12 ein ent sprechend der Erfindung ausgebildetes Spann werkzeug beziehungsweise Mutternschlüssel, und die Fig. 14 und 15 zeigen im Schnitt und Stirnansicht eine abgeänderte Ausführungs form eines derartigen Schlüssels.
Nach Fig. 1 ist der Gewindezapfen, auf den die Spannmutter aufzuschrauben ist, mit 1 bezeichnet, während der Innenring des Kegelrollenlagers, gegen den sich die Spann mutter legt, mit 2 bezeichnet ist. Die in sämtlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Spannmutter besitzt einen vermittelst eines Spannwerkzeuges oder Schlüssels betätig- baren ersten Teil oder Mutternteil 5, und einen gegen den Innenring 2 des Kegelrollen lagers anliegenden zweiten Teil oder Gewinde teil 3, sowie einen ringförmigen Halteteil 4.
Das nach vorn, das heisst nach der Stirn fläche des Gewindezapfens 1 zu liegende Ende des Gewindeteils 3 der Spannmutter ist kegelförmig gestaltet, und die Innenboh rung des Mutternteils 5 für den Schlüssel ist entsprechend hohlkegelförmig ausgebildet, derart, dass der Teil 15 mit seiner konischen Innenbohrung über die konische Aussenfläche des Gewindeteils 3 greift, wie dies Fig. 1 erkennen lässt.
Der Mutternteil 5 besitzt an seinem hin- tern Ende einen nach aussen gerichteten Flansch 5', über den der ringförmige Teil 4, der an seinem vordern Ende mit einem nach innen gerichteten Flansch 4' versehen ist, hakenförmig hinübergreift. Der ringförmige Teil 4 ist an seinem hintern Ende mit Innen gewinde versehen, mit dem er auf das Aussen gewinde, mit dem der Gewindeteil 3 versehen ist, mehr oder weniger weit aufschraubbar ist.
Je nachdem ob der Teil 4 mehr oder we niger weit über den Teil 3 hinübergeschraubt wird, wird der Teil 5 mehr oder weniger weit über den konischen Ansatz des Gewinde teils 3 der Spannmutter hinübergezogen, so dass durch ein mehr oder weniger weites Hinüberschrauben des Ringteils 4 über den Gewindeteil 3 die Grösse der Reibungskraft zwischen den beiden Teilen 5 und 3 einzu regeln ist. Der Teil 4 bildet also eine Ein stellmutter zum Einstellen der gegenseitigen Lage der Teile 3 und 5 und sichert auch den Zusammenhalt der drei Teile 3, 4 und 5, so dass die aus diesen drei Teilen 3, 4 und 5 bestehende Spannmutter als Ganzes an den Ort ihrer Verwendung gebracht werden kann.
Die Einstellmutter 4 ist an ihrer äusseren Umfangsfläche mit zwei Einbohrungen 6 ver sehen, die zum Angriff eines Werkzeuges zum Hinüberschrauben der Einstellmutter 4 über den Gewindeteil 3 dienen. Diese Bohrungen 6 könnten aber auch in der vordern oder hintern Stirnfläche des Teils 4 vorgesehen sein.
Das nach vorn aus der Einstellmutter 4 hinausstehende Ende des Teils 5 ist, wie dies Fig. 2 erkennen lässt, für den Angriff eines Schraubenschlüssels als Sechskantausgebildet. Der Teil 5 ist schliesslich noch mit zwei dia metral einander gegenüberliegenden, durch die Wanddicke des Teils 5 hindurchgehenden Nuten 7 versehen. Weiterhin ist das vordere Ende des Teils 3 ans den weiter unten näher erläuterten Gründen noch mit vier Paaren diametral einander gegenüberliegender Nuten 8 versehen.
Zur Sicherung der gegenseitig eingestell ten Lage der Teile 3, 4 und 5 dient ein Stift 9, der durch den die Einstellmutter bil denden Ringteil 4 hindurchreicht und in eine radiale Bohrung des Gewindeteils 3 ein greift (Fig. 1).
Nachdem die aus den drei Teilen 3, 4 und 5 bestehende Spannmutter auf den Ge windezapfen 1 aufgeschraubt ist, lässt sich mit ihr der Innenring 2 des dargestellten Rollenlagers mehr oder weniger anspannen. Das Anziehen der Spannmutter erfolgt durch Drehung des Teils 5, wobei die Grösse der Spannkraft durch die zwischen den beiden Teilen 5 und 3 vorhandene Reibungskraft begrenzt ist, derart, dass, wenn die Anzugs- oder Spannkraft diese Reibungskraft über schreitet, ein weiteres Anziehen des Teils 3 nicht mehr erfolgt, sondern sich dann der Teil 5 um den Teil 3 drebt.
Nachdem der Gewindeteil 3 der Spann mutter in dem gewünschten Masse angezogen ist, wird darauf geachtet, dass ein Paar dia metral einander gegenüberliegender Nuten 8 des Teils 3 in Linie mit einer Querbohrung 10 im Gewindezapfen 1 liegt. Der Teil 5 wird dann schliesslich noch gegenüber dem alsdann festgestellten Teil 3 soweit verdreht, dass seine beiden Nuten 7 ebenfalls in Linie mit der Querbohrung 10 des Zapfens 1 liegen, worauf dann durch die Nuten 7, die in Linie mit den Nuten 8, sowie durch die Bohrung 10 ein Sicherungsorgan zum Beispiel ein Splint 11 hindurchgesteckt und an seinem untern Ende in bekannter Weise erweitert wird, welcher Splint 11 dann die eingestellte Lage der gesamten Spannmutter auf dem Gewindezapfen 1 sichert.
Zur Lösung einer Spannmutter nach den Fig. 1 und 2 ist es nach Entfernung des Splintes 11 erforderlich, dass man den Ge windeteil 3 mittelst eines besonderen, zum Beispiel in zwei diametral einander gegen überliegende Nuten 8 des Gewindeteils 3 eingreifenden Werkzeuges aus der festge spannten Lage zurückdreht, da bei festge- spanntem Gewindeteil 3 eine Zurückdrehung des Mutternteils 5 den festgespannten Teil 3 nicht mitnehmen würde. Bei einer Ausfüh rungsform der Spannmutter nach den Fig. 1 und 2 sind also zwei verschiedene Spann werkzeuge zum Anziehen und zum Lösen der Mutter erforderlich.
Zur Vermeidung dieses verhältnismässig geringfügigen Nachteils ist die Spannmutter weiterhin derart ausgebildet, wie dies in drei Ausführungsformen die Fig. 3-11 erkennen lassen. Bei diesen drei Ausführungsformen der Spannmutter, die sämtlich im wesent lichen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Spannmutterentsprechen, ist zwischen dem Gewindeteil und dem mit dem Schlüssel betätigbaren Teil 5, beziehungs weise Angriffteil der Mutter ein Gesperre eingebaut, das so eingerichtet ist, dass es nur bei der Rückdrehung des Angriffteils in der zur Anzugsrichtung entgegengesetzten Rich tung den Gewindeteil 3 der Mutter mitnimmt, dagegen beim Drehen des Angriffteils 5 in der Anzugsrichtung nicht wirkt.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Spannmutter besteht dieses Gesperre aus einem Kugelgesperre von an sich bekannter Ausbildung, dessen Kugeln 12 in Aussparungen 13 des Teils 5 liegen, die an ihrem einen Ende enger sind als an ihrem andern Ende. Bei einer Drehung des Teils 5 in Uhrzeigerrichtung mit Bezug auf Fig. 4 werden die kleinen Kugeln 12 nach links in die erweiterten Räume der Ausspa rungen 13 gedrängt und nehmen infolgedessen die Einstellmutter 4 des Gewindeteils und somit auch diesen letzteren Gewindeteil 3 selbst nicht mit.
Bei entgegengesetzter Dre hung des Schlüsselteils 5 dagegen werden die Kugeln 12 nach rechts in die verengten Räume der Aussparungen 13 gedrängt und dort zwischen dem Teil 5 und der Einstell mutter 4 festgeklemmt, so dass die Einstell mutter 4 und somit auch der mit der Ein stellmutter 4 starr verbundene Gewindeteil 3 in dieser entgegengesetzten Drehrichtung, die einem Lösen der Spannmutter entspricht, mitgenommen wird. Bei der in den Fig. 5-7 dargestellten Ausführungsform der Spannmutter besteht das Gesperre aus einer Klinke 14, die in einer Aussparung 15 des Gewindeteils 3 untergebracht ist und durch eine Feder 16 mit ihrer Spitze dauernd gegen die Stirnfläche des Flansches 5' des Teils 5 angedrückt wird.
In dieser Stirnfläche sind Zahnlücken 17 vorgesehen, die derart über den Umfang des Teils 5 verteilt sind, dass bei einem Ein griff der Sperrklinke 14 in irgend eine der Zahnlücken 17 (Fig. 7) die Sicherungsnuten 7 des Teils 5 der Spannmutter in Linie mit einem Paar einander gegenüberliegender Nu ten 8 des Gewindeteils 3 liegen.
Bei einer Drehung des Teils 5 in Uhr zeigerrichtung mit Bezug auf Fig. 6, also in Richtung des Pfeiles 18 der Fig. 7, erfolgt durch die Stirnwände der Zahnlücken 17 keine Mitnahme des Gewindeteils 3, da die Klinke 14 bei dieser Bewegung des Teils mit ihrem Eingriffsende in die Aussparung 15 des Teils 3 zurückgedrückt wird. Erfolgt aber eine Verdrehung des Teils 5 in entge gengesetzter Richtung, so nimmt die eine Stirnwand der Zahnlücke 17, in die die Klinke 14 zum Eingriff gelangt, den Gewindeteil 3 an der Klinke 14 mit, wie dies aus Fig. 7 deutlich ersichtlich ist.
Dadurch, dass nach Beginn der Rückdre hung des Teils 5, wie oben angegeben, die Nuten 7 des Teils 5 mit einem Paar Siche rungsnuten 8, 8 des Gewindeteils 3 in Linie liegen, werden beim weiteren Rückdrehen des Teils 5 diese beiden Paare von Sicherungs nuten 7 und 8 zusammen über das Splintloch 10 des Achszapfens 1 geführt, so dass bei einer Ausbildung der Spannmutter entspre chend den Fig. 5-7 erzielt wird, dass durch eine einzige Drehoperation mit dem gewöhn lichen, zum Anziehen der Reibungsmutter dienenden Schlüssel die erforderliche Einstel lung der Sicherungsnuten 7 und 8 gegenüber dem Achszapfen 1 zur Ermöglichung der Einführung des Splintes 11 erfolgt.
Soll eine Mitnahme des Gewindeteils 3 durch die Klinke 14 bei einer entgegengesetz ten Drehrichtung des Teils 5 wie vorher, also bei einer Drehung des Teils 5 in Rich tung des Pfeils 18, erfolgen, so ist es bei der dargestellten Ausführungsform der Spann mutter nur notwendig, die Sperrklinke 14 in ihrer Aussparung 15 um 180 zu verschwen- ken, so dass dann die Spitze der Klinke 14 in entgegengesetzter Richtung als bisher liegt.
Die in den Fig. 8-11 dargestellte Aus führungsform der Spannmutter unterscheidet sich in ihrer Wirkungsweise nicht von der eben beschriebenen, nur ist bei dieser Aus führungsform der Spannmutter die Sperr klinke 19 selbst federnd ausgebildet, und zwar in Form eines Federdrahtes mit vier eckigem Querschnitt, der mit dem einen Ende in dem Gewindeteil 3 befestigt ist und mit dem andern Ende durch eine entsprechend erweiterte Öffnung 20 im Gewindeteil 3 hin durch gegen die Stirnwand des Flansches 5' des Teils 5 anliegt, in der wieder Zahnlücken 21 vorgesehen sind, die in gleicher Weise wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5-7 über den Kreisumfang des Teils 5 verteilt sind.
Das gegen die Stirnfläche des Teils 5 anliegende Ende des Federdrahtes 19 ist, wie dies insbesondere Fig. 11 erkennen lässt, schräg zugeschärft, so dass bei der Dre hung des Teils 5 in der einen Richtung eine Mitnahme des Gewindeteils 3 durch die Klinke 19 erfolgt und in der andern Rich tung nicht. Handelt es sich um eine Spann mutter mit Linksgewinde an Stelle einer Spannmutter mit Rechtsgewinde, wie in den Fig. 8-11 angenommen, so muss die Zu schärfung der Klinke 19 in entgegengesetzter Richtung, wie in Fig. 11 gezeichnet, erfolgen, damit dann bei der Rechtsdrehung des Teils 5 die Mitnahme des Gewindeteils 3 und somit dessen Lösung erfolgt.
Die in den Fig. 12--15 dargestellten bei den Ausführungsformen eines Mutternschlüs sels zum Anziehen einer normalen Spann mutter mit einer nach oben begrenzten, be stimmten Kraft sind nach den gleichen Grund sätzen ausgebildet wie die eben beschriebene Spannmutter. Bei beiden Ausführungsformen besitzt der Schlüssel einen zum Erfassen der Spannmutter dienenden hohlen Kopfteil 21, dessen innerer Hohlraum in seinem vorderen Teil als Sechskant 22 ausgebildet ist. Der Kopfteil 21 besitzt bei beiden Ausführungs formen einen hintern Ansatz 21' mit kegel förmiger Aussenfläche, über die der zu dem Handgriff des Schlüssels gehörende Teil 23 mit einer sich nach aussen in entsprechender Weise kegelförmig erweiternden Bohrung greift.
Die beiden Teile 21 und 23 werden ebenfalls wieder durch eine auf den Teil 21 mehr oder weniger weit aufzuschraubende Einstellmutter 24, die mit ihrem hintern Ende hakenförmig über einen Flanschansatz 23' des Teils 23 greift und als Halteteil wirkt, ge geneinander gezogen, bis der gewünschte Rei bungskraftschluss zwischen den Teilen 21 und 23 erreicht ist, welche Lage der drei Teile 21, 23, 24 zueinander ebenfalls wieder durch einen Splint 25 gesichert wird. Mit dein Teil 23 ist durch einen Bolzen 26 der eigentliche Handgriff 27 des Schlüssels starr verbunden, und die beiden dargestellten Ausführungs formen des Schlüssels unterscheiden sich von einander nur durch die verschiedene Ausbil dung des Teils 27.
Während nämlich bei der Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 der Teil 27 einen einseitigen Stiel 28 besitzt, enthält dagegen der Teil 27 bei der Ausführungsform nach den Fig. 14 und 15 einen durch ihn hindurchgesteckten Bolzen 29 zum Anfassen.
Bei beiden Ausführungsformen des Schrau benschlüssels ist zwischen dem Handgriffteil 23 und dein Kopfteil 21 wieder ein Gesperre vorgesehen, das bei dein gezeichneten Aus führungsbeispiel ein Kugelgesperre ist, das dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten ent spricht; doch könnte dieses nur nach der einen Drehrichtung wirkende Gesperre auch in irgend einer andern Art und Weise aus gebildet sein. Da es aber für das Arbeiten mit dem Schlüssel auf die gegenseitige Dreh lage der Teile 21 und 23 niemals ankommt, so bietet die Anordnung von Klinkengesperren an Stelle eines Kugelgesperres bei der Schlüs selausbildung nicht die oben bei Spannmut- tern erwähnten Vorteile.