DE10018057A1 - Selbstspannende Spannanordnung - Google Patents
Selbstspannende SpannanordnungInfo
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Abstract
Eine selbstspannende Spannanordnung (3) setzt sich aus wenigstens zwei Paaren von Spannbacken (7...11) zusammen, jede der Spannbacken (7...11) wird von den Zylinderflächen (12, 13; 16; 17) begrenzt und die Zylinderflächen (12, 13; 16, 17) sind gegeneinander versetzt, derart, dass die Spannbacken (7...11) an einem Ende am dünnsten sind und von diesem Ende aus an Wandstärke zunehmen. In montiertem Zustand bilden sie einen im wesentlichen konzentrischen Ring, der in einem Ringspalt zwischen einem inneren Bauteil (1) und der Bohrung (6) eines äußeren Bauteils (2) eingesetzt wird. Um eine Selbstverklemmung zu erreichen sind Bremsmittel (21) vorgesehen, um die Spannbacken (7...11) in dem äußeren Bauteil (2) bzw. der auf in dem inneren Bauteil (1) in Umfangsrichtung zu sichern.
Description
Aus der DE 196 51 604 C1 ist eine Spannanordnung be
kannt, um ein zylindrisches Bauteil mit einem äußeren Bau
teil zu verbinden, das eine zylindrische Bohrung enthält.
Dazu werden zwei Paare von Spannbacken verwendet und jede
Spannbacke wird von einer zylindrischen Außenumfangsfläche
und einer zylindrischen Innenumfangsfläche begrenzt, wobei
deren zueinander parallelen Krümmungsachsen gegeneinander
versetzt sind. Die Zylinderflächen der äußeren Spannbacken
weisen eine Krümmung auf, die der Krümmungen der Bohrungen
im äußeren Bauteil entspricht, während dann die inneren
Flächen der inneren Spannbacken an die Krümmung des inneren
Bauteils angepasst sind.
Im neutralen unverdrehten Zustand bilden die beiden
Paare von Spannbacken einen im wesentlichen zylindrischen
Ring, der in dem Spalt zwischen dem inneren Bauteil und dem
äußeren Bauteil liegt. Durch verschieben der inneren Spann
backen gegenüber der äußeren Spannbacken, entsteht die gewünschte
Verklemmung.
Bei der bekannten Anordnung wird zum Verspannen ein
Werkzeug benötigt. Es genügt nicht, nach der Montage ein
fach nur das innere gegenüber dem äußeren Bauteil zu ver
drehen um die gewünschte Verspannungen zu erhalten. Sobald
jedoch eine Anfangsradialspannung erzielt ist, wirkt das
zwischen den beiden Bauteilen auftretende Drehmoment im
Sinne einer Erhöhung der Vorspannkraft.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine
Spannanordnung zu schaffen, die im Wesentlichen selbstspan
nend ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin eine Spann
anordnung zu schaffen, die als vormontierte Einheit hand
habbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Spann
anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1, die Spann
anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 2 oder die
Spannanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst.
Während bei der Ausführungsform gemäß dem Anspruch 1
sowohl das innere als auch das äußere Bauteil jeweils von
einer Zylinderfläche begrenzt sind und in diesen Spalt wie
bekannt der Ring aus Spannbacken eingelegt wird, sind bei
der Lösung gemäß der Ansprüche 2 und 3 ein Teil der Spann
backen integraler Bestandteil des inneren oder des äußeren
Bauteils, wobei sich jedoch keine grundsätzlich anderen
Verhältnisse wie bei der Ausführungsform mit vollständig
getrennten Spannbacken ergeben. In allen Fällen wird zu
sätzlich ein Bremsmittel eingesetzt, um zu bewirken, dass
bei einer Drehmomentbeaufschlagung im Sinne eines Verspan
nens der Backen, ein hinreichender Anfangsmitnahmemoment
für die Spannbacken erzeugt wird.
Diese Bremsmittel können sowohl reib, - als auch form
schlüssig wirken. Die reibschlüssig wirkenden Bremsmittel
sind zwecksmäßigerweise elastische Bremsmittel, um nach der
Montage eine Radialspannung zwischen den Bauteilen aufzu
bauen.
Die elastisch nachgiebigen Bremsmittel können im ein
fachsten Falle von einem O-Ring gebildet sein, der zweck
mäßigerweise in eine entsprechende Nut eingelegt ist. Diese
Nut kann je nach Ausführungsform in der Bohrung des äußeren
Bauteils, in der Außenumfangsfläche der äußeren Spannba
cken, in der Innenumfangsfläche der inneren Spannbacken
oder auch in der Außenumfangsfläche des inneren Bauteils
ausgebildet sein.
Die Anbringung des O-Rings auf der Außenumfangsfläche
der äußeren Spannbacken hat den Vorteil als Montagehilfe zu
dienen, um bei einer Ausführungsform mit den paarweisen
Spannbacken, wobei die Paare zusammen einen Ring ergeben,
diesen Ring zusammenhalten können.
Ähnliches gilt, wenn beispielsweise der O-Ring in ei
ner Nut in der Innenumfangsfläche der Spannbacken sitzt und
diese Spannbacken mit den Klemmflächen zusammenwirken die
unmittelbar in der Bohrung oder Öffnung des äußeren Bau
teils ausgeformt sind. Die radiale nach außen wirkende Vor
spannkraft des O-Rings sorgt dafür, dass die Spannbacken an
den Klemmflächen des äußeren Bauteils anliegend gehalten
sind. Durch das Einstecken des inneren Bauteils kommt des
sen Außenumfangsfläche mit dem O-Ring in Berührung, und die
Verspannung sowie die auftretende Reibung zwischen dem O-
Ring und dem inneren Bauteil einerseits und dem O-Ring und
den Spannbacken andererseits bewirkt, dass die Spannbacken
von dem inneren Bauteil mitgenommen werden und sich gegen
über den Klemmflächen des äußeren Bauteils verdrehen bis
die gewünschte Radialspannung erzeugt ist.
Anstelle der reibschlüssig wirkenden Bremsmittel kön
nen auch formschlüssig wirkende Bremsmittel verwendet wer
den, beispielsweise in Gestalt einer Rändelung, die an den
miteinander in Eingriff stehenden Flächen ausgebildet sind,
die zu der gemeinsamen Achse des inneren und des äußeren
Bauteils koaxial sind.
Wenn die Rändelung an den miteinander in Eingriff ste
henden Flächen angebracht ist, entsteht eine formschlüssige
Verbindung zwischen der Spannbacke und der betreffenden
Zylinderfläche des inneren oder des äußeren Bauteils oder
bei einer Drehung des betreffenden Bauteils wird die Spann
backe zwangsläufig formschlüssig mitgenommen.
Grundsätzlich ist denkbar, alle Varianten miteinander
zu kombinieren, beispielsweise an der Außenumfangsfläche
des inneren Bauteils eine Rändelung vorzusehen, die mit
einer Rändelung der inneren Spannbacken zusammenwirkt, wäh
rend um die äußeren Spannbacken ein O-Ring herumgelegt ist.
In jedem Fall wird dafür gesorgt, dass die Reibung
zwischen den exzentrisch liegenden Klemmflächen kleiner
ist, als die Reibung der Mitnahmewirkung zwischen den koa
xial liegenden Klemmflächen der Spannbacken gegenüber den
beiden Bauteilen.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand
von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen
standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spannanordnung, in einer
perspektivischen Explosionsdarstellung,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
in einer Darstellung ähnlich Fig. 1,
Fig. 3 eine Ausführungsform mit Rändelung, in einer
Stirnansicht,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit fest integrierten
äußeren Spannbacken, in einer perspektivischen Darstellung,
und
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit fest integrierten
inneren Spannbacken, in einer perspektivischen Darstellung.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdar
stellung ein erstes Ausführungsbeispiel für die Verbindung
einer zylindrischen Achse 1 als inneres Bauteil mit einem
äußeren Bauteil 2, das in der Form eines Rings dargestellt
ist. Zur Spannung des inneren und des äußeren Bauteils ist
eine Spannanordnung 3 vorgesehen.
Das innere Bauteil 1 weist dazu eine zumindest im Be
reich der Spannordnung 3 im Wesentlichen zylindrische Au
ßenumfangsfläche 4 auf, deren Krümmungsachse mit der Achse
5 zusammenfällt. In dem äußeren Bauteil 2 befindet sich
eine zylindrische Bohrung 6, die dementsprechend eine zy
lindrische Innenumfangsfläche bildet. Deren Krümmungsachse
fällt ebenfalls mit der in der Achse 5 zusammen.
Der Durchmesser der Bohrung 6 ist größer als der Au
ßendurchmesser der zylindrischen Außenumfangsfläche 4, so
dass sich zwischen beiden ein Ringspalt ergibt, in dem die
Spannanordnung 3 im montierten Zustand angeordnet ist. Der
Ringspalt ist ein zylindrischer Ringspalt.
Zu der Spannanordnung 3 gehören insgesamt zwei Paare
von Spannbacken 7, 8 sowie 9, 11. Von diesen sind die bei
den Spannbacken 7 und 8 die radial außenliegenden oder äu
ßeren Spannbacken, während die anderen Spannbacken 9, 11
die radial innenliegendenden bzw. inneren Spannbacken sind.
Sämtliche Spannbacken haben eine im weitesten Sinne bana
nenförmige Gestalt.
Die beiden inneren Spannbacken 9 und 11 sind kongruent
in dem Sinne, als die Spannbacke 9 durch ein Drehen auf der
Achse 1 in die Spannbacke 11 übergeführt werden kann. Es
genügt deswegen, wenn nachstehend lediglich die Spannbacke
9 im einzelnen erläutert ist. Die Beschreibung gilt sinn
gemäß auch für die andere Spannbacke 11.
Die Spannbacke 9 wird in radialer Richtung von einer
Innenfläche 12 sowie von einer Außenfläche 13 begrenzt. Die
Innenfläche 12 ist ein Ausschnitt aus einer Zylinderfläche,
deren Krümmungsradius mit dem Krümmungsradius der Achse 1
übereinstimmt. Der Krümmungsradius der Außenfläche 13 ist
größer. Die Krümmungsachse der Außenfläche 13 ist der ge
genüber der Krümmungsachse der Innenfläche 12 versetzt,
derart dass sich die in der Fig. 1 gezeigte Gestalt er
gibt. Die Krümmungsachse der Innenfläche 12 fällt mit der
Achse 5 zusammen.
Die Spannbacke 9 endet in Umfangsrichtung an zwei ebe
nen Stirnflächen 14 und 15; letztere ist an der Spannbacke
11 zu erkennen. Die beiden Krümmungsachsen für die Innen
fläche 12 und die Außenfläche 13 liegen in einer Ebene, die
zu den Ebenen der in Umfangsrichtung gelegenen Stirnflächen
14, 15 parallel ist.
In Achsrichtung werden die beiden Spannbacken eben
falls durch Stirnflächen begrenzt.
Wenn die beiden Spannbacken 9 und 11 wie gezeigt auf
die Achse 1 aufgesetzt werden und mit ihren inneren Klemm
flächen 12 auf der Außenfläche 4 aufliegen, entsteht zwi
schen den in Umfangsrichtung zeigenden Stirnflächen 14 und
15 ein jeweils in axialer und radialer Richtung sich er
streckender geringfügiger Spalt.
Die beiden äußeren Spannbacken 7 und 8 haben eine ähn
liche Gestalt wie die beiden Spannbacken 9 und 11. Sie un
terscheiden sich von letzteren durch größere Krümmungsra
dien.
Die Spannbacke 7 wird in radialer Richtung von einer
inneren Fläche 16, einer äußeren Fläche 17 und in Umfangs
richtung von zwei planen Stirnflächen 18 und 19 begrenzt.
Die axiale Erstreckung der Spannbacken 7 und 8 ent
spricht der axialen Erstreckung der Spannbacken 9 und 11.
Die Innenfläche 16 ist ebenfalls ein Ausschnitt aus
einer Zylinderfläche, wobei deren Krümmungsradius mit dem
Krümmungsradius der Außenfläche 13 der inneren Spannbacken
9 bzw. 11 übereinstimmt. Die Krümmungsachse für die Innenfläche
16 ist in ähnlicher Weise um den gleichen Betrag
gegenüber deren Achse 5 versetzt, wie die Krümmungsachse
der Außenfläche 13 an der Spannbacke 9 bzw. 11.
Die Außenfläche 17 ist eine Zylinderfläche mit einem
Krümmungsradius entsprechend dem halben Durchmesser der
Bohrung 6 und ihre Krümmungsachse fällt mit der in der Ach
se 5 zusammen. In der Außenfläche 17 befindet sich etwa in
der Mitte bezogen auf die axiale Erstreckung eine Nut, die
in Umfangsrichtung verläuft und in die im montierten Zu
stand ein O-Ring 21 eingelegt ist. Er springt lediglich ein
geringes Stück radial über die Außenfläche 17 über. In der
Fig. 1 ist der radiale Überstand übertrieben dargestellt.
Die Spannbacken 7, 8 bzw. 9, 11 können entweder ge
spritzt werden oder hergestellt werden, wie dies in der DE 196 51 604 C1
beschrieben ist.
Die Montage und Verwendung der Spannordnungen 3 ge
schieht wie folgt:
Die inneren Spannbacken 9 und 11 werden wie Fig. 1
gezeigt gestürzt zueinander angeordnet und mit ihren Stirn
flächen 14, 15 wechselweise in Berührung gebracht. Sie wer
den dabei so ausgerichtet, dass sie eine etwa zylindrische
Öffnung begrenzt. Sodann werden die äußeren Spannbacken 7,
8 mit der in Fig. 1 gezeigten Ausrichtung auf die Außen
flächen 13 der inneren Spannbacken 9 und 11 aufgesetzt.
Sodann wird in die Nut in der Außenumfangsfläche der
beiden äußeren Spannbacken 7 und 8 der O-Ring 17 eingelegt,
der die gesamte Anordnung zusammenhält. Die Spannanordnung
3 ist dann damit als Ganzes handhabbar. Sie kann nach dieser
Vormontage auf die gewünschte Achse 1 aufgesteckt wer
den. Durch die von außen wirkende Spannkraft des O-Rings 17
wird die Spannanordnung 3 reibschlüssig gegen die Achse 1
gedrückt. Die Achse 1 mit der darauf sitzenden Spannanord
nung 3 kann sodann in die Bohrung 6 eingesetzt werden, in
der der O-Ring reibschlüssig mit der zylindrischen Bohrung
6 in Eingriff steht.
Durch Drehen der Achse 1 relativ zu dem äußeren Bau
teil 2 werden die reibschlüssig auf der Achse 1 sitzenden
inneren Spannbacken 9 und 11 in Umfangsrichtung mitgenom
men, während die beiden äußeren Spannbacken durch den O-
Ring 21 in der Bohrung 6 festgehalten werden. Hierdurch
entsteht eine Gleit- oder Scherbewegung zwischen den Außen
flächen 13 und den Innenflächen 16. Diese Relativverschie
bung lässt die relative Dicke, gemessen zwischen der Innen
fläche 12 und der Außenfläche 17 ansteigen und verklemmt
die Spannanordnung 3 in der Bohrung 6.
Ersichtlicherweise erfüllt der O-Ring 21 bei dem ge
zeigten Ausführungsbeispiel zwei Funktionen. Er wirkt als
Bremsmittel um den Reibschluss zwischen den äußeren Spann
backen 7 und 8 und der Bohrung 6 zu erhöhen und außerdem
als Montagehilfe, die ein Zusammenhalt der losen Spannba
cken 7. . .11 der Spannanordnung 3 vor der Montage gewähr
leistet.
Für den Fall einer ungünstigen Reibpaarung können wie
gezeigt die Spannbacken in der Nähe der jeweils breiteren
Stirnfläche 14 bzw. 19 noch eine Bohrung 22 enthalten um
ein Werkzeug einzusetzen, mit dessen Hilfe die Spannbacken
in der gewünschten Weise gegeneinander verschoben werden
können, um die Verklemmung zu erreichen.
Fig. 2 zeigt eine modifizierte Ausführungsform, inso
fern als der O-Ring 21 in einer entsprechenden Nut der Au
ßenumfangsfläche 4 der Achse 1 sitzt.
Abgesehen von der wegfallenden Möglichkeit der Vormon
tage ist die Wirkungsweise ähnlich wie die Wirkungsweise
des O-Rings 21 nach Fig. 1. Auch bei Fig. 2 sorgt er für
einen zusätzlichen Reibschluss, um die gewünschte Relativ
bewegung zwischen den Spannbacken zu erhalten.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform bei der die Brems
mittel von einer Rändelung 24 gebildet sind. Die inneren
Spannbacken, von denen in Fig. 3 lediglich die eine ge
zeigt ist, sind an ihrer Innenfläche 12 mit einer Geradrän
del versehen, wodurch eine Vielzahl feiner nebeneinander
liegender Nuten entsteht, die gerade sind und parallel zu
der Achse 5 verlaufen.
Wenn die Spannanordnungen 3 aufgrund entsprechend ge
wählter Toleranzen mit einer gewissen radial Verspannung in
dem Ringspalt zwischen der Achse und der Bohrung 6 sitzt.
Können sich die Spitzen der Rändelung in die Achse 1 ge
ringfügig eindrücken, wodurch die Mitnahme zwischen der
Achse 1 und den beiden inneren Spannbacken 9 und 11 erhöht
wird. Dadurch entsteht die eingangs genannte Mitnahmewir
kung bei einer Relativdrehung zwischen der Achse 1 und dem
äußeren Bauteil 2.
Eine noch bessere Mitnahmewirkung kann erzielt werden,
wenn auch die Achse 1 mit einer komplementären Rändelung 25
versehen ist, wodurch auch ohne radiale Verspannung ein
Formschluss zwischen den inneren Spannbacken 9, 11 und der
Achse 1 erzielt werden kann.
Nicht dargestellt aber ebenfalls möglich ist es die
Rändelung auf den äußeren Spannbacken 7 und 8 vorzusehen,
was gegebenenfalls mit einer Rändelung in der Bohrung 6
kombiniert werden kann.
Anstatt wie bei den zuvor gezeigten Ausführungsbei
spielen zwei lose Paare von Spannbacken zu verwenden, be
steht wie die Fig. 4 und 5 zeigen, auch die Möglichkeit
einen Satz von Spannbacken mit dem äußeren oder dem inneren
Bauteil 1, 2 einstückig auszuführen. Gemäß Fig. 4 hat die
Öffnung in dem äußeren Bauteil 2 eine Gestalt, die ent
steht, wenn die äußeren beiden Spannbacken 7 und 8 mit dem
Bauteil 2 einstückig sind. Damit sind nur noch die beiden
inneren Spannbacken 9 und 11 lose. Um hier die mitnehmende
Wirkung zwischen der Achse 1 und der inneren beiden Spann
backen 9 und 11 zu erreichen, kann entweder der in Fig. 2
gezeigte O-Ring 21 auf der Achse 1 oder auf der Rändelung
gemäß Fig. 3 zum Einsatz kommen.
Bei der Darstellung nach Fig. 5 sind die beiden inne
ren Spannbacken 9 und 11 mit in der Achse 1 einstückig,
während die beiden äußeren Spannbacken 7 und 8 lose sind.
Zu Erhöhung des Reibschlusses und der Mitnahmewirkung und
dem äußeren Bauteil 2, kann der O-Ring 21 gemäß Fig. 1 zu
Anwendung gelangen, der um die Außenumfangsfläche der äuße
ren beiden Spannbacken 7, 8 herumliegt.
Die Maßnahmen zur Erhöhung des Reibschlusses zwischen
der Spannanordnung 3 und den beiden Bauteilen 1 und 2 kön
nen auch miteinander kombiniert werden, beispielsweise die
Ausführungsform nach Fig. 3 mit in dem auch äußeren Spann
backen 7 und 8 sitzenden O-Ring 21.
Eine andere Möglichkeit der Erhöhung der Reibung be
steht in der Verwendung eines Belags oder einer Beschich
tung auf den Flächen 4, 6, 12, 17. Bespiele für solche Be
schichtungen können galvanisch aufgebrachte Schichten oder
aufgedampfte Schichten sein, beispielsweise Hartschichten
mit hohem Reibbeiwert. Auch Pulver kommt in Frage, das mit
Hilfe eines Bindemittels auf der jeweiligen Oberfläche zu
mindest kurzfristig fixiert ist.
Eine selbstspannende Spannanordnung (3) setzt sich aus
wenigstens zwei Paaren von Spannbacken (7. . .11) zusammen,
jede der Spannbacken (7. . .11) wird von Zylinderflächen
(12, 13:16, 17) begrenzt und die Zylinderflächen
(12, 13:16, 17) sind gegeneinander versetzt, derart, dass die
Spannbacken (7. . .11) an einem Ende am dünnsten sind und von
diesem Ende aus an Wandstärke zunehmen. In montiertem Zu
stand bilden sie einen im wesentlichen konzentrischen Ring,
der in einem Ringspalt zwischen einem inneren Bauteil (1)
und der Bohrung (6) eines äußeren Bauteils (2) eingesetzt
wird. Um eine Selbstverklemmung zu erreichen sind Brems
mittel (21) vorgesehen, um die Spannbacken (7. . .11) in dem
äußeren Bauteil (2) bzw. der auf in dem inneren Bauteil (1)
in Umfangsrichtung zu sichern.
Claims (19)
1. Spannanordnung (3) zum Verbinden einer zylindri
schen Außenumfangsfläche (4) eines inneren Bauteils (1) mit
einer zylindrischen Innenumfangsfläche (6) eines äußeren
Bauteils (2),
mit wenigstens zwei äußeren Spannbacken (7, 8), die zu sammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jedes eine zylindrische Außenumfangsfläche (17) und eine zylindrische Innenumfangsfläche (16) aufweist, wobei
mit wenigstens zwei äußeren Spannbacken (7, 8), die zu sammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jedes eine zylindrische Außenumfangsfläche (17) und eine zylindrische Innenumfangsfläche (16) aufweist, wobei
- a) die Außenumfangsfläche (17) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der zylindrischen Innenumfangsfläche (6) des äußeren Bauteils (2) ist,
- b) der Krümmungsradius der Innenumfangsfläche (16) kleiner als der Krümmungsradius der Außenumfangsfläche (17) ist,
- c) bei jeder äußeren Spannbacke (7, 8) die Krüm mungsachse der Innenumfangsfläche (16) gegenüber der Krüm mungsachse der Außenumfangsfläche (17) derart versetzt ist, dass die Spannbacke (7, 8) an einem in Umfangsrichtung gele genen Ende (18) die geringste Wandstärke aufweist, und
- d) der Versatz der beiden Krümmungsachsen (27, 28) bei beiden äußeren Spannbacken (7, 8) gleich groß ist,
- a) die Außenumfangsfläche (13) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der Innenumfangs-
- b) die Innenumfangsfläche (12) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der zylindrischen Außenumfangsfläche (4) des inneren Bauteils (1) ist,
- c) bei jeder inneren Spannbacke (9, 11) die Krüm mungsachse der Innenumfangsfläche (12) gegenüber der Krüm mungsachse der Außenumfangsfläche (13) derart versetzt ist, dass die Spannbacke (9, 11) an einem in Umfangsrichtung ge legenen Ende (15) die geringste Wandstärke aufweist und
- d) der Versatz der Krümmungsachsen bei beiden inne ren Spannbacken (9, 11) gleich dem Versatz der Krümmungs achsen bei beiden äußeren Spannbacken (7, 8) ist, und
2. Spannanordnung (3) zum Verbinden einer zylindri
schen Außenumfangsfläche (4) eines inneren Bauteils (1) mit
einem Bauteil (2), das eine Öffnung aufweist, die sich
längs einer Achse (5) erstreckt,
mit wenigstens zwei Klemmflächen (16), die in der Öff nung ausgebildet sind, die zusammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jede bezüglich ei ner Krümmungsachse zylindrisch gekrümmt ist, die zu der Achse (5) der Öffnung parallel ist, wobei
mit wenigstens zwei Klemmflächen (16), die in der Öff nung ausgebildet sind, die zusammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jede bezüglich ei ner Krümmungsachse zylindrisch gekrümmt ist, die zu der Achse (5) der Öffnung parallel ist, wobei
- a) der Krümmungsradius der Klemmfläche (16) größer als der Krümmungsradius der Außenumfangsfläche (4) des in neren Bauteils (1) ist,
- b) die Krümmungsachse jeder Klemmfläche (16) gegen über der Achse (5) der Öffnung versetzt ist, und
- c) der Versatz der Krümmungsachsen gegenüber der Achse (5) der Öffnung gleich ist,
- a) die Innenumfangsfläche (12) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der zylindrischen Außenumfangsfläche (4) des inneren Bauteils (1) ist,
- b) die Außenumfangsfläche (13) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der Klemmfläche (16) ist,
- c) bei jeder Spannbacke (9, 11) die Krümmungsachse der Innenumfangsfläche (12) gegenüber der Krümmungsachse der Außenumfangsfläche (13) derart versetzt ist, dass die Spannbacke (9, 11) an einem in Umfangsrichtung gelegenen Ende (15) die geringste Wandstärke aufweist, und
- d) der Versatz der Krümmungsachsen der Klemmflächen (16) gegenüber der Achse (5) der Öffnung gleich dem Versatz der Krümmungsachsen bei den Spannbacken (9, 11) ist, und
3. Spannanordnung (3) zum Verbinden einer zylindri
schen Bohrung mit Innenumfangsfläche (6) eines äußeren Bau
teils (1) mit einem inneren Bauteil (2),
mit wenigstens zwei Klemmflächen (13), die auf dem inneren Bauteil (2) ausgebildet sind, die zusammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jede bezüglich einer Krümmungsachse zylindrisch gekrümmt ist, die zu der Achse (5) der des inneren Bauteils (1) parallel ist, wobei
mit wenigstens zwei Klemmflächen (13), die auf dem inneren Bauteil (2) ausgebildet sind, die zusammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jede bezüglich einer Krümmungsachse zylindrisch gekrümmt ist, die zu der Achse (5) der des inneren Bauteils (1) parallel ist, wobei
- a) der Krümmungsradius der Klemmfläche (13) kleiner ist als der Krümmungsradius der Innenumfangsfläche (6) des äußeren Bauteils (2) ist,
- b) die Krümmungsachse jeder Klemmfläche (13) gegen über der Achse (5) des inneren Bauteils (1) versetzt ist, und
- c) der Versatz der Krümmungsachsen gegenüber der Achse (5) des inneren Bauteils (1) gleich ist,
- a) die Außenumfangsfläche (17) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der zylindrischen Innenumfangsfläche (6) des äußeren Bauteils (2) ist,
- b) die Innenumfangsfläche (16) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der Klemmfläche (13) ist,
- c) bei jeder Spannbacke (9, 11) die Krümmungsachse der Innenumfangsfläche (16) gegenüber der Krümmungsachse der Außenumfangsfläche (17) derart versetzt ist, dass die Spannbacke (9, 11) an einem in Umfangsrichtung gelegenen Ende (18) die geringste Wandstärke aufweist, und
- d) der Versatz der Krümmungsachsen der Klemmflächen (13) gegenüber der Achse (5) des inneren Bauteils (1) gleich dem Versatz der Krümmungsachsen bei den Spannbacken (7, 8) ist, und
4. Spannanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmittel (21, 23, 24)
derart bemessen sind, dass sie wirksam sind bevor eine Verklemmung
über die Spannbacken (7. . .11) einsetzt.
5. Spannanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmittel (21) reib
schlüssig wirkend ausgebildet sind.
6. Spannanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmittel (23, 24) form
schlüssig wirkend ausgebildet sind.
7. Spannanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass die reibschlüssig wirkenden Bremsmittel (21)
elastisch nachgiebig sind.
8. Spannanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Bremsmittel wenigstens einen O-Ring (21)
umfassen.
9. Spannanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass der O-Ring (21) auf der Außenumfangsfläche
(17) der äußeren Spannbacken (7, 8) oder auf der Außenum
fangsfläche (4) des inneren Bauteils (1) sitzt.
10. Spannanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass der O-Ring (21) in einer von den Spannbacken
(7. . .11) gebildeten zylindrischen Bohrung sitzt.
11. Spannanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmittel (21) einen
reibungserhöhenden Belag umfassen, der auf der Außen
umfangsfläche (17) der äußeren Spannbacken (7, 8) oder auf
der Außenumfangsfläche (4) des inneren Bauteils (1) oder
der Innenumfangsfläche (6) des äußeren Bauteils (1) oder
der Innenumfangsfläche (12) der inneren Spannbacken (9, 11)
ausgebildet ist.
12. Spannanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Bremsmittel eine Rändelung (23, 24) um
fassen, die auf der Außenumfangsfläche (17) der äußeren
Spannbacken (7, 8) oder auf der Außenumfangsfläche (4) des
inneren Bauteils (1) oder der Innenumfangsfläche (6) des
äußeren Bauteils (2) oder der Innenumfangsfläche (12) der
inneren Spannbacken (9, 11) ausgebildet ist.
13. Spannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass lediglich zwei Paare von Spannbacken (9, 11)
vorgesehen sind.
14. Spannanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der äußeren
Spannbacken (7, 8) und wenigstens einer der inneren Spann
backen (9, 11) Betätigungsmittel (22) zugeordnet sind, um
die Spannbacken (7, 8, 9, 11) in Richtung parallel zu den Um
fangsflächen gegeneinander zu verschieben.
15. Spannanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Betätigungsmittel (22) von Öffnungen
gebildet sind.
16. Spannanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die äußere und/oder die
innere Spannbacke (7. . .11) über einen Zentriwinkel von we
niger als 180° erstreckt.
17. Spannanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Spannbacke (7. . .11), in
Umfangsrichtung gesehen, jeweils von einem Stirnende
(14, 15; 18, 19) begrenzt ist und die Stirnenden (14, 15; 18, 19)
an jeder Spannbacke (7. . .11) in einer gemeinsamen Ebene
liegen, und dass die Krümmungsachsen jeweils einer Spann
backe (7. . .1) in einer Ebene liegen, die zu der Ebene der
Stirnenden (14, 15; 18, 19) parallel ist.
18. Spannanordnung (3) zum Verbinden einer zylindri
schen Außenumfangsfläche (4) eines inneren Bauteils (1) mit
einer zylindrischen Innenumfangsfläche (6) eines äußeren
Bauteils (2),
mit wenigstens zwei äußeren Spannbacken (7, 8), die zu sammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jedes eine zylindrische Außenumfangsfläche (17) und eine zylindrische Innenumfangsfläche (16) aufweist, wobei
mit wenigstens zwei äußeren Spannbacken (7, 8), die zu sammen etwa die Länge eines vollständigen Rings haben und von denen jedes eine zylindrische Außenumfangsfläche (17) und eine zylindrische Innenumfangsfläche (16) aufweist, wobei
- a) die Außenumfangsfläche (17) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der zylindrischen Innenumfangsfläche (6) des äußeren Bauteils (2) ist,
- b) der Krümmungsradius der Innenumfangsfläche (16) kleiner als der Krümmungsradius der Außenumfangsfläche (17) ist,
- c) bei jeder äußeren Spannbacke (7, 8) die Krüm mungsachse der Innenumfangsfläche (16) gegenüber der Krüm mungsachse der Außenumfangsfläche (17) derart versetzt ist, dass die Spannbacke (7, 8) an einem in Umfangsrichtung gele genen Ende (18) die geringste Wandstärke aufweist, und
- d) der Versatz der beiden Krümmungsachsen (27, 28) bei beiden äußeren Spannbacken (7, 8) gleich groß ist,
- a) die Außenumfangsfläche (13) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der Innenumfangs fläche (16) der äußeren Spannbacken (7, 8) ist,
- b) die Innenumfangsfläche (12) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich dem Krümmungsradius der zylindrischen Außenumfangsfläche (4) des inneren Bauteils (1) ist,
- c) bei jeder inneren Spannbacke (9, 11) die Krüm mungsachse der Innenumfangsfläche (12) gegenüber der Krüm mungsachse der Außenumfangsfläche (13) derart versetzt ist, dass die Spannbacke (9, 11) an einem in Umfangsrichtung ge legenen Ende (15) die geringste Wandstärke aufweist und
- d) der Versatz der Krümmungsachsen bei beiden inne ren Spannbacken (9, 11) gleich dem Versatz der Krümmungs achsen bei beiden äußeren Spannbacken (7, 8) ist, und
19. Spannanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Vormontagemittel wenigstens einen O-Ring
(21) umfassen.
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DE2000118057 DE10018057B4 (de) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Selbstspannende Spannanordnung |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2905490A3 (de) * | 2013-03-29 | 2015-11-25 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Wellenverbindungsstruktur |
IT201600108055A1 (it) * | 2016-10-26 | 2018-04-26 | Svecom P E S R L | Una testata autoespandente |
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