DE10109296A1 - Clamping device for shaft and hub has spring force created by binding screw and transverse slots - Google Patents

Clamping device for shaft and hub has spring force created by binding screw and transverse slots

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Abstract

The clamping device has a spring force created by a binding screw (3) and a stop (7) on the opposite side acting with transverse slots which serve as a traction or compression spring. The conical clamping bush (4) is held by this spring force, which can be released by unscrewing the clamping screw. The spring force is effective during fitting and dismantling.

Description

Die Spannvorrichtung soll eine reibschlüssige Verbindung einer Welle mit einer Nabe darstellen. Sie ist durch eine konische Hülse mit einem auslaufenden Gewinde mit einer zentralen axialen Bohrung zur Aufnahme von einer Welle ausgestattet, die mittels einer Bundschraube eine Nabe direkt verspannt.The tensioning device is intended to provide a frictional connection between a shaft and a hub represent. It is with a conical sleeve with a thread that runs out a central axial bore for receiving a shaft directly clamped a hub using a collar screw.

Durch die Auslegung einer integrierten Feder, die z. B. durch das Einbringen von quergeschlitzten Einschnitten auch einen Federweg in Längsrichtung der Spannhülse erlaubt; siehe Patent EP 0 318 669 B1 oder 196 02 668.7 gekennzeichnet. Durch diese Federwirkung ist bei der Demontage einer solchen Spannvorrichtung ein zusätzliches Konstruktionselement, wie z. B. ein Abdrückring oder das Lösen mit mehreren Abdrückschrauben nicht erforderlich. Die Montagezeit kann auf ein Minimum reduziert werden auch der Materialaufwand ist reduziert.By designing an integrated spring, the z. B. by introducing transverse slits also have a spring travel in the longitudinal direction of the Adapter sleeve allowed; see patent EP 0 318 669 B1 or 196 02 668.7 characterized. Due to this spring action is when dismantling such Clamping device an additional construction element, such as. B. a push ring or loosening with several jack screws is not necessary. The assembly time can be reduced to a minimum and the cost of materials is reduced.

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum kraftschlüssigen Verbinden einer Welle mit einer Nabe. Die Spannvorrichtung besteht aus einer zentrischen Spannhülse mit einem konisch auslaufenden Kegel, der mit einer zentralen, axialen Bohrung zur Aufnahme einer Welle ausgestattet ist, welche einseitig längs zur Achse einfach axial oder auch mehrfach geschlitzt ist und mit einer Bundschraube mit Innengewinde durch axiales Verspannen die in der zylindrisch Bohrung befindliche Welle mit einer Nabe verspannt.The invention relates to a tensioning device for the non-positive connection of a Shaft with a hub. The clamping device consists of a central one Adapter sleeve with a tapered cone with a central, axial Bore for receiving a shaft is equipped, which is on one side along the axis is simply slotted axially or several times and with a collar screw Internal thread by axially bracing the one in the cylindrical bore Shaft clamped with a hub.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung bereitzustellen, die einen geringen Platzbedarf hat, einfach und schnell zu montieren und demontieren ist. Außerdem wird dadurch eine hohe Flächenpressung über die gesamte Nabebreite ermöglicht, welche darüber hinaus auch ohne Planschlag erfolgt. Eine am Umfang der Konusbuchse gleichmäßige Verspannung ist der Fall.The object of the present invention is to provide a tensioning device, which takes up little space, is quick and easy to assemble and disassemble. In addition, this results in a high surface pressure over the entire hub width, which is also possible without a facing he follows. A uniform tension on the circumference of the cone bushing is the case.

Die Spannvorrichtung erlaubt es dem Anwender sekundenschnell und kraftschlüssig jede Nabe auf einer Welle zu spannen oder auch zu lösen. Selbstverständlich sind auch Kombinationen kraftschlüssiger mit formschlüssiger Spanntechnik kombinierbar, wie das bei Konstruktionen von Passfedern oder Polygonen oder Vielkeilwellen der Fall ist.The tensioning device allows the user to quickly and force-fit to clamp or loosen each hub on a shaft. Of course also combinations of non-positive with positive clamping technology can be combined, as is the case with constructions of feather keys or polygons or Spline shafts are the case.

Das Spannen und Lösen der Spannvorrichtung geschieht mit nur einem einzigen Werkzeug. Durch die beschriebene Montage oder Demontage wird auch eine axiale Verschiebung der Welle oder Nabe mittels dieser Spannvorrichtung verhindert, da die Spannkräfte in radialer als auch in axialer Richtung von der Spannhülse in sich aufgenommen werden und Querkräfte nicht wie bei handelsüblichen Spannvorrichtungen auf Nabe oder Welle ungünstig übertragen werden. Ein selbstzentrierendes Spannen ist außerdem durch die gleichförmige Montage ohne Planschlag wie das Montieren mit mehreren Schrauben möglich.The tensioning device is tensioned and released with only one Tool. Due to the assembly or disassembly described, an axial Displacement of the shaft or hub by means of this clamping device is prevented because the clamping forces in the radial as well as in the axial direction from the clamping sleeve itself are absorbed and lateral forces are not as with commercially available Clamping devices on the hub or shaft can be transferred unfavorably. On Self-centering clamping is also no problem due to the uniform assembly Flat lay like mounting with several screws possible.

Der Vorteil dieser Spannvorrichtung liegt in der automatischen Demontage der gespeicherten Federenergie im von der Montagemutter abgekehrten Seite mittels der quer zur Achse angeordneten Schlitze oder der tellerfederähnlichen Geometrie im Anschlag der Spannhülse. Dadurch wird durch die Vorspannung eine Federvorspannung des Abdrücksystems ermöglicht, das durch das Lösen der Bundschraube ein Loslösen der Konen ermöglicht. Die gespeicherte Federenergie ermöglicht ein Öffnen der konischen Verbindung.The advantage of this clamping device is the automatic disassembly of the stored spring energy in the side facing away from the mounting nut by means of the Slits arranged transversely to the axis or the geometry resembling cup springs in the Stop of the adapter sleeve. As a result, the pre-tensioning Spring pretensioning of the push-off system enables this by loosening the  The collar screw allows the cones to be released. The stored spring energy enables the conical connection to be opened.

Bekannt sind nach dem Stand der Technik und nach entsprechenden Recherchen die Schriften DE-B-12 06 668, FR-A-850 824, FR-A-2 029 116, GB-A-1 066 211, DE- B-23 22 831, FR-A-957 526, FR-A-2 191 654, EP 0318977.Are known according to the state of the art and after appropriate research the documents DE-B-12 06 668, FR-A-850 824, FR-A-2 029 116, GB-A-1 066 211, DE- B-23 22 831, FR-A-957 526, FR-A-2 191 654, EP 0318977.

Bevorzugte Ausführungen sind in den nachfolgenden Figuren näher gezeigt.Preferred embodiments are shown in more detail in the following figures.

Fig. 1 eine Spannvorrichtung mit einfach geschlitzter Spannhülse mit auslaufendem Gewinde und integrierter Feder und Anschlag als Widerlager. Fig. 1 shows a clamping device with a single slotted clamping sleeve with a thread and integrated spring and stop as an abutment.

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 zur selbsthemmenden Verspannung durch tellerfederähnlichen Anschlag Fig. 2 shows another embodiment of the tensioning device according to Fig. 1 for self-locking bracing by a plate spring-like stop

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Spannvorrichtung gem. Fig. 1 und Fig. 2 durch Einlegen einer handelsüblichen Tellerfeder oder Schraubenfeder. Fig. 3 shows another embodiment of the tensioning device according. Fig. 1 and Fig. 2 by inserting a commercially available disc spring or coil spring.

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Spannvorrichtung gem. Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 durch eine an Nabe oder Spannhülse ausgelegte Gegenhaltung mittels Schlüsselflächen oder Nuten. Fig. 4 shows another embodiment of the tensioning device according. Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 by a counter-designed on the hub or adapter sleeve by means of flats or grooves.

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Spannvorrichtung gem. Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 eine Spannhülse nach Patent EP 0318977, allerdings mit integrierter Abdrückmöglichkeit durch die am Ende von der Mutterabgekehrten Seite konstruierte Feder. Fig. 5 shows another embodiment of the tensioning device according. Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4 a clamping sleeve according to patent EP 0318977, but with integrated Abdrückmöglichkeit by the end of the designed page Mutterabgekehrten spring.

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Spannvorrichtung gem. Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 6 shows another embodiment of the tensioning device according. Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3,

Fig. 4 und Fig. 5 eine Klemmnabe als Spannmutter ausgelegt, die auch mittels einer seitlichen Schraube gesichert werden kann. Fig. 4 and Fig. 5, a clamping hub designed as a clamping nut, which can also be secured by means of a side screw.

Claims (9)

1. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen oder artverwandte Systeme, in der Grundausführung beschrieben mit einer Bundschraube (3) mit innenliegender axial einfach oder mehrfach geschlitzter (8) zylindrischer Spannhülse (4) mit einseitig abschließendem Gewinde (5) und entgegengesetztem Ende mit Querschlitzen oder spiralförmigen, oder andersartigen Schlitzen (6) zur Federwirkung in axialer Richtung und abschließendem Anschlag oder Bund (7), dadurch gekennzeichnet, daß über das Verspannen der Bundschraube (3) und dem auf der entgegengesetzten Seite befindlichen Anschlag oder Bund (7) und den in der Wirkung als Zug- oder Druckfeder ausgestatteten Querschlitzen eine Federkraft entsteht, die auf Zug und Druck beansprucht wird und bei Montage und Demontage wirkt und somit ein Verspannen der konischen Ausführung der Spannhülse (4) zwischen Welle und Nabe mittels dieser Federenergie ein Spannen und automatisches Entspannen der Spannvorrichtung bei Entlastung der Bundschraube (3) durch Öffnen derselben ermöglicht.1.Clamping device for shaft ( 1 ) -hub ( 2 ) connections or related systems, described in the basic version with a collar screw ( 3 ) with an axially single or multiple slotted ( 8 ) cylindrical clamping sleeve ( 4 ) with one-sided thread ( 5 ) and opposite end with transverse slots or spiral, or other types of slots ( 6 ) for spring action in the axial direction and final stop or collar ( 7 ), characterized in that the tensioning of the collar screw ( 3 ) and the stop located on the opposite side or Collar ( 7 ) and the transverse slots, which are equipped with a tension or compression spring, create a spring force that is subjected to tension and pressure and acts during assembly and disassembly, thus tightening the conical version of the adapter sleeve ( 4 ) between the shaft and the hub this spring energy a tensioning and automatic relaxation of the tensioning device Relief of the collar screw ( 3 ) by opening the same. 2. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch eine entsprechend breite Ausführung von nur einem längs zur Achse ausgelegten Schlitz oder Aussparung (8) beim Verspannen einer zylindrisch ausgebohrten Nabe (2) ein Verspannen auch ohne gegenkonische Ausdrehung der Nabe ermöglicht wird, außerdem mit entsprechender Schlitzbreite ein Ausgleich der Konizität in der Spannhülse zur zylindrischen Bohrung der Nabe durch einen entsprechend breiten Schlitz (8) kompensiert werden kann.2. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1, characterized in that a correspondingly wide design of only one slot or recess ( 8 ) designed along the axis when clamping a cylindrically bored hub ( 2 ) Clamping is also possible without counter-conical turning of the hub, and with a corresponding slot width a compensation of the taper in the adapter sleeve for the cylindrical bore of the hub can be compensated by a correspondingly wide slot ( 8 ). 3. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auslegung von Konus(4) und Gegenkonus (2) mittels Spannhülse und außenliegendem Gegenkonus, ebenfalls mindestens einfach aber auch mehrfachen Schlitzen (8) längs zur Achse ein Komplettsystem einer Spannvorrichtung auslegbar wird, um auch bei hoher Präzisionsanforderung ein System zu ermöglichen, das selbst höchsten Rundlaufgenauigkeiten nachkommt.3. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1 and 2, characterized in that by the design of the cone ( 4 ) and counter-cone ( 2 ) by means of an adapter sleeve and external counter-cone, also at least simple but also multiple slots ( 8 ) a complete system of a clamping device can be laid out along the axis in order to enable a system, even with high precision requirements, that meets even the highest concentricity. 4. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmnabe(12)in der vorgegebenen Ausführung mit Gewinde (14) eine Vorspannung wie eine Bundschraube ermöglicht, diese aber durch den Umstand, dass die Klemmnabe auch mit Schraube zusätzlich gespannt wird auch als Verdrehsicherung ausgelegt sein kann.4. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1, 2 and 3, characterized in that a clamping hub ( 12 ) in the predetermined embodiment with thread ( 14 ) enables a bias such as a collar screw, but this by the fact that the clamping hub is also tightened with a screw can also be designed as an anti-rotation device. 5. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmnabe (12) auch mit 2 oder mehreren Durchgangsbohrungen ausgelegt sein kann, mit Hilfe welcher man ebenfalls mit handelsüblichen Schrauben eine axiale Vorspannung zur Spannhülse und damit ein Verspannen von Welle und Nabe erreicht.5. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that a clamping hub ( 12 ) can also be designed with 2 or more through holes, with the help of which one can also be used with commercially available Screws are axially pre-tensioned to the adapter sleeve and thus tensioning of the shaft and hub is achieved. 6. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß auch ein Verspannen von formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen wie Paßfedernut-Verbindungen, Polygon- oder Vielkeilverbindungen durch ein oder mehrere in axialer Richtung vorgegebene Längsschlitze ein kraftschlüssiges Verspannen dieser Systeme erlaubt und entsprechende Vorteile bewirkt, wenn auch die genannten Förmschlüsse zur besseren Nachgiebigkeit und Spannung spielfrei verspannt werden.6. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that also a bracing of positive shaft-hub connections such as feather key connections, polygon or multi-spline connections one or more longitudinal slots predefined in the axial direction allow these systems to be non-positively clamped and bring about corresponding advantages if the positive connections mentioned are clamped without play for better flexibility and tension. 7. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1, 2, 3, 4 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag auch ohne Querschlitze nur mit einem geometrisch federnd ausgelegten, beispielsweise tellerfederähnlichen Anschlag ausgelegt ist und die federnde Längskraft auch ohne formgebende Querschnitte oder Längsschnitte zur Welle machbar wird.7. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1, 2, 3, 4 5 and 6, characterized in that the stop is designed even without transverse slots only with a geometrically resilient, for example, plate spring-like stop and resilient longitudinal force is also feasible without shaping cross sections or longitudinal cuts to the shaft. 8. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1, 2, 3, 4 5, 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse(4) mit einer zusätzlichen Schlüsselfläche (9) oder Nuten und Bohrungen oder anderer formschlüssiger Gegenhaltungen der Nabe ausgestattet ist um auch höhere Anzugsmomente bei größeren Welle-Nabe-Verbindungen mit hohen Übertragungskräften zu ermöglichen.8. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1, 2, 3, 4 5, 6 and 7, characterized in that the clamping sleeve ( 4 ) with an additional key surface ( 9 ) or grooves and bores or other form-fitting counter braces of the hub is equipped to enable higher tightening torques for larger shaft-hub connections with high transmission forces. 9. Spannvorrichtung für Welle (1)-Nabe (2)-Verbindungen nach Anspruch 1, 2, 3, 4 5, 6, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (4) mit einer zur Mutter gekehrten Angriffsfläche (10) eine konische Fläche zur Selbsthemmung der Mutter aufzeigt und rückseitig durch eine integrierte oder auch als zusätzliches Konstruktionselement geeignete Feder (11), wie die nach Anspruch 1 beschriebene Feder oder jede beliebig geeignete Schraubenfeder, Tellerfeder oder auch spiralförmig geschlitzte oder nach dem Stand der Technik überlappend geschlitzte Feder als Demontage dienlich ist, wenn beim Öffnen der Mutter diese beschriebene Feder aktiviert wird und dadurch sich der gespannte Konus in axialer Richtung entspannt.9. Clamping device for shaft ( 1 ) hub ( 2 ) connections according to claim 1, 2, 3, 4 5, 6, 7 and 8, characterized in that the clamping sleeve ( 4 ) with a contact surface facing the nut ( 10 ) one Conical surface for self-locking of the nut shows and on the back by an integrated or as an additional structural element suitable spring ( 11 ), such as the spring described in claim 1 or any suitable coil spring, plate spring or spiral slotted or overlapping slotted spring according to the prior art is useful as disassembly if this spring described is activated when the nut is opened and the tensioned cone relaxes in the axial direction.
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