DE102012218541A1

DE102012218541A1 - Internal clamping kit for use in clamping device for mounting hollow shaft on shaft in shaft-hub connection for fastening shaft-mounted gearbox, has rings, which are braced against each other by screwing outer ring against fixed inner ring

Info

Publication number: DE102012218541A1
Application number: DE201210218541
Authority: DE
Inventors: Heinrich Zimmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-04-17

Abstract

The internal clamping kit has an external thread (23) and a cone (21) with an outer ring (2), which is adapted to be mounted on a shaft (5) and to be screwed into an internal thread (13) of a hollow shaft (1). Another cone (31) is provided with an inner ring (3), which is adapted for radial arrangement between the hollow shaft and the shaft for fixing inside the hollow shaft by a holding device (4). The outer ring and the inner ring are braced against each other by screwing the outer ring against the fixed inner ring radially between the hollow shaft and the shaft. An independent claim is included for a clamping device for attaching a hollow shaft on a shaft in a shaft-hub connection.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innenspannsatz zur Befestigung einer Hohlwelle auf einer Welle, eine Spannvorrichtung, eine Welle-Nabeverbindung und eine Verwendung eines Innenspannsatzes. The present invention relates to an inner clamping set for mounting a hollow shaft on a shaft, a clamping device, a shaft-hub connection and a use of an inner clamping set.

EP 1 328 735 B1 beschreibt eine Spannvorrichtung zur Befestigung einer Hohlwelle auf einer Vollwelle. Dabei weist die Hohlwelle an beiden Enden jeweils einen Innenkonus zur Aufnahme einer jeweiligen Adapterbuchse auf, die einen entsprechenden Außenkonus aufweist und auf der Vollwelle aufliegt. Eine Schrumpfscheibe, umfassend einen Pressring mit einem axialen Längsschlitz, übt an einem ersten Ende der Hohlwelle mittels des Pressrings eine Schrumpfkraft auf die Hohlwelle aus. An dem anderen Ende der Hohlwelle ist ein Klemmring zur axialen Fixierung der entsprechenden Adapterbuchse vorgesehen. EP 1 328 735 B1 describes a tensioning device for fastening a hollow shaft on a solid shaft. In this case, the hollow shaft at both ends in each case an inner cone for receiving a respective adapter socket, which has a corresponding outer cone and rests on the solid shaft. A shrink disk, comprising a press ring with an axial longitudinal slot, exerts a shrinking force on the hollow shaft at a first end of the hollow shaft by means of the press ring. At the other end of the hollow shaft, a clamping ring for axially fixing the corresponding adapter socket is provided.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine alternative Befestigung einer Hohlwelle auf einer Welle. Object of the present invention is an alternative attachment of a hollow shaft on a shaft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Innenspannsatz mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. This object is achieved by an inner clamping set with the features specified in claim 1.

Der erfindungsgemäße Innenspannsatz umfasst mindestens einen Außenring zur Befestigung bzw. Anordnung auf der Welle. Der Außenring weist ein Außengewinde auf, welches zum Einschrauben in ein Innengewinde der Hohlwelle angepasst ist. Der Außenring weist außerdem einen ersten Konus auf. Der Innenspannsatz umfasst außerdem mindestens einen Innenring, welcher einen zu dem ersten Konus entsprechenden zweiten Konus aufweist. Der Innenring ist zur Anordnung radial zwischen der Hohlwelle und der Welle und zur Fixierung durch eine Haltevorrichtung im Inneren der Hohlwelle angepasst. Der zweite Konus ist zur Anlage an dem ersten Konus angepasst. Der Außenring und der Innenring sind durch ein Einschrauben des Außenrings gegen den fixierten Innenring radial zwischen der Hohlwelle und der Welle verspannbar. The inner clamping set according to the invention comprises at least one outer ring for fastening or arrangement on the shaft. The outer ring has an external thread, which is adapted for screwing into an internal thread of the hollow shaft. The outer ring also has a first cone. The inner clamping set also comprises at least one inner ring, which has a second cone corresponding to the first cone. The inner ring is adapted to the arrangement radially between the hollow shaft and the shaft and for fixing by a holding device in the interior of the hollow shaft. The second cone is adapted for engagement with the first cone. The outer ring and the inner ring can be clamped by screwing the outer ring against the fixed inner ring radially between the hollow shaft and the shaft.

Gemäß einer der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Idee umfasst der Innenspannsatz somit ein ein Außengewinde aufweisendes Gewindeelement, welches zur Anordnung auf der Welle und zum Einschrauben in ein Innengewinde der Hohlwelle angepasst ist, und zwei korrespondierende Keilelemente mit konisch geformten Flächen, wobei die Keilelemente zur Anordnung radial zwischen der Hohlwelle und der Welle angepasst und durch ein Einschrauben des Gewindeelements radial zwischen der Hohlwelle und der Welle gegeneinander verspannbar sind. According to an idea on which the present invention is based, the inner clamping set thus comprises an externally threaded threaded element which is adapted to be mounted on the shaft and screwed into an internal thread of the hollow shaft, and two corresponding wedge elements with conically shaped surfaces, the wedge elements being arranged radially adapted between the hollow shaft and the shaft and radially by a screwing of the threaded element between the hollow shaft and the shaft are braced against each other.

Der erfindungsgemäße Innenspannsatz dient einer Anordnung bzw. Befestigung einer Hohlwelle auf einer Welle, insbesondere einer Vollwelle. Der erfindungsgemäße Innenspannsatz dient in besonderem Maße der vorzugsweise spielfreien Zentrierung der Hohlwelle auf der Welle und der Aufnahme einer resultierenden Abtriebsmomentenabstützkraft, d. h. der Abstützung einer resultierenden Querkraft. Im entspannten Zustand des Innenspannsatzes kann die Hohlwelle mit Spiel, d. h. auf eine sehr einfache Weise, über die Welle geschoben werden. Durch Einschrauben des als Gewindering ausgebildeten Außenrings werden der Innenring und der Außenring über ihre kegeligen Berührungsflächen gegeneinander verschoben. Der kegelige Innenring wird durch das Einschrauben des Außenrings in das Innengewinde der Hohlwelle zusammengedrückt, bis er auf der Welle spielfrei zur Anlage kommt. Außerdem werden die beiden Ringe durch das Einschrauben des Außenrings so zwischen der Hohlwelle und der Welle verspannt, dass eine Pressverbindung zwischen den beiden Wellen geschaffen wird. In vorteilhafter Weise wird so eine Zentrierung der beiden Wellen erreicht. In beschränktem Maße kann der Innenspannsatz auch einer Drehmomentübertragung zwischen den Wellen dienen. The inner clamping set according to the invention serves to arrange or fasten a hollow shaft on a shaft, in particular a solid shaft. The inner clamping set according to the invention is used in particular to the preferably backlash-free centering of the hollow shaft on the shaft and the recording of a resulting Abtriebsmomentenabstützkraft, d. H. the support of a resulting lateral force. In the relaxed state of the inner clamping set the hollow shaft with play, d. H. in a very simple way, to be pushed over the shaft. By screwing the threaded ring formed as an outer ring of the inner ring and the outer ring are moved over their conical contact surfaces against each other. The tapered inner ring is compressed by screwing the outer ring into the internal thread of the hollow shaft until it comes to rest on the shaft without play. In addition, the two rings are tightened by screwing the outer ring between the hollow shaft and the shaft so that a press connection between the two shafts is created. Advantageously, such a centering of the two waves is achieved. To a limited extent, the inner clamping set can also serve to transmit torque between the shafts.

Unter dem Begriff Hohlwelle wird jedes hohle Bauteil verstanden, z. B. eine Hohlwelle, eine Nabe oder ein Hohlteil. The term hollow shaft is understood to mean any hollow component, for. B. a hollow shaft, a hub or a hollow part.

Die vorliegende Erfindung kann zusammen mit einer Spannvorrichtung, wie sie in 1 der Patentanmeldung EP 2 481 942 A1 beschrieben ist, verwendet werden, z. B. anstelle der in 2 der EP 2 481 942 A1 beschriebenen Zentriervorrichtung. Die in 1 der Patentanmeldung EP 2 481 942 A1 beschriebene Spannvorrichtung leistet auch eine Drehmomentübertragung, nicht nur eine Zentrierung. Bei einer Kombination der vorliegenden Erfindung mit einer Spannvorrichtung, wie sie in 1 der Patentanmeldung EP 2 481 942 A1 beschrieben ist, kann der axiale Versatz beim Anziehen der Schrumpfscheibe, d. h. der Bauteile 202, 203 und 204 in 1 der EP 2 481 942 A1 , teilweise oder komplett kompensiert werden. The present invention can be used together with a clamping device as shown in FIG 1 the patent application EP 2 481 942 A1 is described, used, for. B. instead of in 2 of the EP 2 481 942 A1 described centering device. In the 1 the patent application EP 2 481 942 A1 described clamping device also provides a torque transmission, not just a centering. In a combination of the present invention with a tensioning device as shown in FIG 1 the patent application EP 2 481 942 A1 is described, the axial offset when tightening the shrink disc, ie the components 202 . 203 and 204 in 1 of the EP 2 481 942 A1 , partially or completely compensated.

Der Innenspannsatz kann auf einer B-Seite eines Getriebes, d. h. auf einer Kundenwelle, verwendet werden. Durch den Innenspannsatz kann ein Hohlteil wie ein Aufsteckgetriebe spielfrei auf einer Kundenwelle zentriert werden. Durch den kegeligen Innenspannsatz, bestehend aus dem Außen- und Innenring mit korrespondierenden konischen Flächen, können auch relativ große Toleranzen der Kundenwelle, d. h. unterschiedliche Durchmesser von Hohlwelle und Welle, überbrückt werden. Daher können die Kunden für die Kundenwelle auch preiswerteres Rohmaterial verwenden. The inner chuck may be on a B side of a transmission, i. H. on a customer wave. Due to the inner clamping set, a hollow part like a slip-on gear can be centered on a customer shaft without play. Due to the conical inner clamping set, consisting of the outer and inner ring with corresponding conical surfaces, also relatively large tolerances of the customer shaft, d. H. different diameters of hollow shaft and shaft, to be bridged. Therefore, customers can also use less expensive raw material for the customer's wave.

Bei Standard-Schrumpfscheiben muss die Kundenwelle eine enge Toleranzvorgabe, z. B. H6, erfüllen. Die Kundenwelle muss daher in der Regel geschliffen oder feingedreht sein. Aufgrund der bei der vorliegenden Erfindung gegebenen Möglichkeit, relativ große Toleranzen zu überbrücken, kann im Gegensatz zu herkömmlichen Standard-Schrumpfscheiben auch kaltgewalztes oder geschältes Ausgangsmaterial für die Kundenwelle verwendet werden. Dadurch werden erhebliche Kostenvorteile erzielt. For standard shrink discs, the customer shaft must have a tight tolerance specification, eg. B. H6 meet. The customer shaft must therefore usually be ground or finely turned. Due to the possibility given in the present invention of bridging relatively large tolerances, in contrast to conventional standard shrink discs, cold rolled or peeled raw material for the customer shaft can also be used. As a result, significant cost advantages are achieved.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine Hohlwelle auf Wellen mit unterschiedlichen Außendurchmessern zu montieren. Dazu ist nur ein Austausch des Innenspannsatzes erforderlich, d. h. ein Austausch eines Innenrings, ggf. in Kombination mit einem Austausch eines Außenrings. By the invention it is possible to mount a hollow shaft on shafts with different outer diameters. For this purpose, only an exchange of the inner clamping set is required, d. H. an exchange of an inner ring, possibly in combination with an exchange of an outer ring.

Gegenüber bekannten Spannvorrichtungen können mit der vorliegenden Erfindung auftretende Radialkräfte aus der Drehmomentenabstützung besser aufgenommen werden; zudem ist der hier beschriebene Innenspannsatz relativ einfach zu montieren. Compared with known tensioning devices, radial forces arising from the torque support occurring with the present invention can be better absorbed; In addition, the inner clamping set described here is relatively easy to install.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Konus ein Innenkonus und der zweite Konus ein Außenkonus oder umgekehrt. In jedem Fall sind die beiden kegeligen Flächen als zueinander korrespondierender Außen- und Innenkonus ausgebildet, so dass sich bei einer Verschiebung der die kegeligen Flächen aufweisenden Ringe gegeneinander eine Änderung der radialen Abmessung und eine Kraftkomponente in radialer Richtung ergibt. According to a preferred embodiment of the invention, the first cone is an inner cone and the second cone is an outer cone or vice versa. In any case, the two conical surfaces are formed as mutually corresponding outer and inner cone, so that results in a displacement of the conical surfaces having rings against each other a change in the radial dimension and a force component in the radial direction.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Außenring mehrteilig ausgebildet und umfasst einen das Außengewinde aufweisenden Gewindering und einen den ersten Konus aufweisenden Spannring. Dabei ist der Spannring zur Anlage an dem Gewindering angepasst. Der Außenring kann somit aus zwei oder mehr Einzelteilen oder separaten Elementen bestehen. According to a preferred embodiment of the invention, the outer ring is designed in several parts and comprises a threaded ring having the external thread and a clamping ring having the first cone. The clamping ring is adapted to rest on the threaded ring. The outer ring can thus consist of two or more individual parts or separate elements.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Außenring so ausgebildet, dass er sich beim Verspannen von Außen- und Innenring zumindest in einem axialen Abschnitt, in dem der erste Konus des Außenrings an dem zweiten Konus des Innenrings anliegt, an der Innenseite der Hohlwelle, d. h. an der Hohlwellenbohrung, abstützen kann. Auf diese Weise kann die Querkraft, die als Reaktionskraft aus der Drehmomentenabstützung auf die Klemmverbindung von Innenkonus und Außenkonus wirkt, über die Abstützung in dem axialen Abschnitt in die Hohlwelle abgeleitet werden. According to a preferred embodiment of the invention, the outer ring is formed so that it at least in an axial portion in which the first cone of the outer ring rests against the second cone of the inner ring, during clamping of outer and inner ring, on the inside of the hollow shaft, d , H. on the hollow shaft bore, can support. In this way, the lateral force, which acts as a reaction force from the torque support on the clamping connection of inner cone and outer cone, can be derived via the support in the axial section into the hollow shaft.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Innenspannsatz eine Serie von Innenringen auf, welche unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen. Von Vorteil dabei ist, dass je nach dem Durchmessermaß der Welle der geeignetste Innenring gewählt werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, the inner clamping set on a series of inner rings, which have different inner diameter. The advantage here is that depending on the diameter of the shaft of the most suitable inner ring can be selected.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Innenspannsatz eine Serie von Außenringen, welche bei gleichem Außendurchmesser unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen. Von Vorteil dabei ist, dass je nach dem Durchmessermaß der Welle der geeignetste Außenring gewählt werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, the inner clamping set comprises a series of outer rings which have different inner diameters for the same outer diameter. The advantage here is that depending on the diameter of the shaft, the most suitable outer ring can be selected.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Innenspannsatz in eine Standard-Hohlwelle integriert. Von Vorteil ist dabei, dass die Standard-Hohlwelle auf Wellen mit unterschiedlichen Durchmessern montiert werden kann. Im Falle einer von einem Kunden betriebenen Kundenwelle ändern sich somit nicht die Anschlussmaße. Eine Standard-Hohlwelle kann mithilfe verschiedener Innenringe auf Kundenwellen unterschiedlicher Durchmesser angeordnet werden. According to a preferred embodiment of the invention, the inner clamping set is integrated in a standard hollow shaft. The advantage here is that the standard hollow shaft can be mounted on shafts with different diameters. In the case of a customer wave operated by a customer, therefore, the connection dimensions do not change. A standard hollow shaft can be arranged using different inner rings on customer shafts of different diameters.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenring durch einen axialen Längsschlitz unterbrochen oder zumindest teilweise axial geschlitzt. Von Vorteil ist dabei, dass eine Schlitzung eine Verformbarkeit des Rings verbessert. According to a preferred embodiment of the invention, the inner ring is interrupted by an axial longitudinal slot or at least partially slotted axially. The advantage here is that a slit improves the deformability of the ring.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Innenring aus Bronze oder einem Material mit einem Bronzeanteil von mehr als 50 Prozent. Durch einen Innenring aus Bronze wird Passungsrost vermieden. Bronze verzögert Passungsrost an der Kontaktstelle von Hohlwelle und Welle. Es können aber auch andere Materialien verwendet werden, welche diese Eigenschaft aufweisen. According to a preferred embodiment of the invention, the inner ring made of bronze or a material with a bronze content of more than 50 percent. An inner ring made of bronze prevents fretting corrosion. Bronze delays fretting corrosion at the contact point of the hollow shaft and shaft. However, other materials can be used which have this property.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der zweite Konus des Innenrings einen Steigungswinkel von mindestens 6 Grad auf. Von Vorteil ist dabei, dass bei diesen Steigungswinkeln beim Anziehen einer Schrumpfschreibe, wie sie in 1 der Patentanmeldung EP 2 481 942 A1 beschrieben ist, der Klemmeffekt und damit ein Spielausgleich unterstützt wird. Besonders bevorzugt ist der Winkelbereich größer 20 Grad auf. Geringere Steigungswinkel als 6 Grad bergen das Risiko der Selbsthemmung. According to a preferred embodiment of the invention, the second cone of the inner ring has a pitch angle of at least 6 degrees. The advantage here is that at these pitch angles when tightening a Schrumpfschreibe, as in 1 the patent application EP 2 481 942 A1 is described, the clamping effect and thus a clearance compensation is supported. Particularly preferably, the angle range is greater than 20 degrees. Lower pitch angles than 6 degrees carry the risk of self-locking.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Außenring durch einen axialen Längsschlitz unterbrochen oder zumindest teilweise axial geschlitzt. Von Vorteil ist dabei, dass eine Schlitzung eine Verformbarkeit des Rings verbessert. Falls der Außenring mehrteilig ausgebildet ist und einen das Außengewinde aufweisenden Gewindering und einen den Innenkonus aufweisenden Spannring umfasst, kann zumindest der Spannring durch einen axialen Längsschlitz unterbrochen oder zumindest teilweise axial geschlitzt sein. According to a preferred embodiment of the invention, the outer ring is interrupted by an axial longitudinal slot or at least partially slotted axially. The advantage here is that one Slitting improves the ductility of the ring. If the outer ring is designed in several parts and comprises a threaded ring having the outer thread and a clamping ring having the inner cone, at least the clamping ring can be interrupted by an axial longitudinal slot or at least partially slotted axially.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Außenring an seinem dem ersten Konus entgegen gesetzten Ende eine Kontur auf, die zum Ansetzen eines Spannwerkzeugs geeignet ist, insbesondere in Form einer Sechskantmutter. Von Vorteil ist dabei, dass der Außenring mit einem Spannwerkzeug wie einem Gabelschlüssel angezogen werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, the outer ring at its end opposite the first cone has a contour which is suitable for applying a clamping tool, in particular in the form of a hexagon nut. The advantage here is that the outer ring can be tightened with a clamping tool such as a wrench.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenring bei der Montage des Innenspannsatzes mit einem vorgebbaren Spielsitz auf der Welle positionierbar. Von Vorteil ist dabei, dass durch die Spielfreiheit der Verbindung Passungsrost vermieden wird. Bei der Montage des Innenspannsatzes hat der Innenring Spiel gegenüber der Welle und der Hohlwelle; dies erlaubt eine einfache Montage. Nach dem Anziehen des Außenrings sitzt der Innenring spielfrei auf der Kundenwelle; dadurch wird Passungsrost vermieden. According to a preferred embodiment of the invention, the inner ring is positioned on the shaft during assembly of the inner clamping set with a predetermined play seat. The advantage here is that the backlash of the connection frictional corrosion is avoided. When mounting the inner clamping set, the inner ring play against the shaft and the hollow shaft; This allows easy installation. After tightening the outer ring, the inner ring sits free of play on the customer shaft; This will avoid fretting corrosion.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Haltevorrichtung als ein Anschlag ausgebildet, an den der Innenring anlegbar ist. Dadurch kann der Innenring gegen ein Verschieben in eine Richtung, nämlich in der Richtung von dem mit dem Innengewinde versehenen Ende der Hohlwelle zum Inneren der Hohlwelle hin, gesichert werden. Alternativ kann die Haltevorrichtung eine Bohrung in der Wand der Hohlwelle umfassen, durch die eine Schraube, ein Bolzen oder ein Stift in eine entsprechende Aussparung des Innenrings einführbar ist. According to a preferred embodiment of the invention, the holding device is designed as a stop, to which the inner ring can be applied. Thereby, the inner ring against a displacement in one direction, namely in the direction of the female threaded end of the hollow shaft to the interior of the hollow shaft out, are secured. Alternatively, the holding device may comprise a bore in the wall of the hollow shaft, through which a screw, a bolt or a pin can be inserted into a corresponding recess of the inner ring.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Anschlag durch eine Verringerung eines Innendurchmessers der Hohlwelle gebildet. So kann der Anschlag als eine an der Innenwand der Hohlwelle gebildete Stufe ausgebildet sein. According to a preferred embodiment of the invention, the stop is formed by a reduction of an inner diameter of the hollow shaft. Thus, the stopper may be formed as a step formed on the inner wall of the hollow shaft.

Die Aufgabe wird auch durch eine Spannvorrichtung zur Befestigung einer Hohlwelle auf einer Welle mit einem Innenspannsatz gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen gelöst. Dabei weist die Hohlwelle an mindestens einem Ende einen ersten Abschnitt mit dem Innengewinde auf. In einem axial zwischen dem ersten Abschnitt und einem entgegengesetzten Ende der Hohlwelle gelegenen zweiten Abschnitt der Hohlwelle ist die Haltevorrichtung, z. B. ein durch eine Verringerung eines Innendurchmessers der Hohlwelle gebildeter Anschlag, ausgebildet. Der einen zweiten Konus aufweisende Innenring ist radial zwischen der Hohlwelle und der Welle angeordnet und wird durch die Haltevorrichtung fixiert. Der mit einem Außengewinde versehene Außenring, dessen erster Konus zu dem zweiten Konus korrespondiert, ist in das Innengewinde eingeschraubt, so dass der erste Konus an dem zweiten Konus anliegt und der Außenring und der Innenring radial zwischen der Hohlwelle und der Welle verspannt sind. The object is also achieved by a clamping device for fastening a hollow shaft on a shaft with an inner clamping set according to one of the embodiments described above. In this case, the hollow shaft at at least one end to a first portion with the internal thread. In an axially located between the first portion and an opposite end of the hollow shaft second portion of the hollow shaft, the holding device, for. B. formed by a reduction of an inner diameter of the hollow shaft stop formed. The inner cone having a second cone is arranged radially between the hollow shaft and the shaft and is fixed by the holding device. The externally threaded outer ring, the first cone of which corresponds to the second cone, is screwed into the internal thread, so that the first cone rests against the second cone and the outer ring and the inner ring are clamped radially between the hollow shaft and the shaft.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Hohlwelle in einem Abschnitt, welcher axial zwischen dem Innengewinde und der Haltevorrichtung liegt, eine glatte Innenfläche, insbesondere eine gewindelose Innenfläche, auf. Von Vorteil ist dabei, dass das im ersten Abschnitt vorgesehene Innengewinde der Hohlwelle nicht über die gesamte axiale Länge des Außenrings vorgesehen werden muss. Dies verringert die Kosten. According to a preferred embodiment of the invention, the hollow shaft in a portion which lies axially between the internal thread and the holding device, a smooth inner surface, in particular a non-threaded inner surface on. The advantage here is that the provided in the first section internal thread of the hollow shaft does not have to be provided over the entire axial length of the outer ring. This reduces the costs.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Welle eine Vollwelle. Von Vorteil ist dabei, dass die Vollwelle sich kaum verformt und somit der Innenspannsatz einen zuverlässigen Sitz hat. Deshalb ist eine Übertragung hoher Querkräfte möglich. According to a preferred embodiment of the invention, the shaft is a solid shaft. The advantage here is that the solid shaft hardly deformed and thus the inner clamping set has a reliable seat. Therefore, a transfer of high shear forces is possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Hohlwelle als ein Aufsteckgetriebe ausgebildet. According to a preferred embodiment of the invention, the hollow shaft is designed as a slip-on.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Welle-Nabeverbindung bereit gestellt, umfassend eine erste Spannvorrichtung, wie oben beschrieben, zur Befestigung eines ersten Endes einer Hohlwelle auf einer Welle, und eine zweite Spannvorrichtung zur Befestigung eines zweiten Endes der Hohlwelle auf der Welle, wobei bei der zweiten Spannvorrichtung die Hohlwelle an dem zweiten Ende einen Innenkonus und ein Außengewinde aufweist, auf das Außengewinde ein mit einem Innengewinde versehenes Ringelement aufgeschraubt ist, das an einer Stirnseite mehrere sich axial erstreckende Gewindebohrungen aufweist, und ein mit einem Außenkonus versehenes Spannelement, das an einem stirnseitigen Flansch mehrere sich axial erstreckende Durchgangsöffnungen für Spannschrauben aufweist, mit einem den Außenkonus umfassenden Abschnitt radial zwischen der Welle und dem Innenkonus der Hohlwelle angeordnet sowie mit dem Ringelement verschraubt ist. Von Vorteil bei einer solchen Kombination von Spannvorrichtungen ist, dass beim Anziehen des Spannelements der Klemmeffekt an der ersten Spannvorrichtung und damit ein Spielausgleich unterstützt wird. According to a preferred embodiment of the invention, a shaft-hub connection is provided, comprising a first tensioning device, as described above, for fastening a first end of a hollow shaft on a shaft, and a second tensioning device for fastening a second end of the hollow shaft on the shaft in the second clamping device, the hollow shaft at the second end has an inner cone and an external thread, onto the external thread a threaded female ring member is screwed, which has a plurality of axially extending threaded holes on one end face, and provided with an outer cone clamping element, the a front-side flange has a plurality of axially extending through holes for clamping screws, arranged with a portion comprising the outer cone radially between the shaft and the inner cone of the hollow shaft and is screwed to the ring member. An advantage of such a combination of clamping devices is that when tightening the clamping element of the clamping effect on the first clamping device and thus a backlash compensation is supported.

Alternativ zur oben beschriebenen Ausgestaltung kann die zweite Spannvorrichtung auch so gestaltet sein, dass die Hohlwelle anstelle eines Außengewindes mit einer Auflageschulter für das Ringelement versehen ist, welches anstelle eines Innengewindes eine zylindrische Innenfläche aufweist. In diesem Fall ist das Ringelement axial einerseits durch die Auflageschulter und andererseits durch einen an der Hohlwelle befestigten Sicherungsring fixiert. As an alternative to the embodiment described above, the second tensioning device can also be designed so that the hollow shaft is provided instead of an external thread with a support shoulder for the ring element, which instead of a Internal thread has a cylindrical inner surface. In this case, the ring element is axially fixed on the one hand by the support shoulder and on the other hand by a retaining ring attached to the hollow shaft.

Vorzugsweise wird ein Innenspannsatz, eine Spannvorrichtung bzw. eine Welle-Nabeverbindung wie oben beschrieben zur Befestigung eines Aufsteckgetriebes verwendet. Dieser Innenspannsatz ist vorteilhaft einsetzbar für alle Wellen-Nabenverbindungen, bei denen große Durchmesserunterschiede ausgeglichen werden müssen und die Teile spielfrei zu zentrieren sind. Dabei können große Radialkräfte auftreten. Preferably, an inner clamping set, a tensioning device or a shaft-hub connection as described above is used for fastening a slip-on gear. This inner clamping set is advantageously used for all shaft-hub connections where large diameter differences must be compensated and the parts are centered backlash. This large radial forces can occur.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt jeweils schematisch und nicht maßstabsgetreu: In the following the invention will be explained with reference to several embodiments with the aid of the accompanying drawings. It shows schematically and not to scale:

1 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung an einem ersten Ende einer Hohlwelle; 1 a section of a clamping device according to the invention at a first end of a hollow shaft;

2 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung an einem ersten Ende einer Hohlwelle in Verbindung mit einer zweiten Spannvorrichtung an einem zweiten Ende der Hohlwelle; 2 a section of a tensioning device according to the invention at a first end of a hollow shaft in conjunction with a second tensioning device at a second end of the hollow shaft;

3 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung gemäß einer ersten Alternative; 3 a section of a clamping device according to the invention according to a first alternative;

4 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung gemäß einer weiteren Alternative; 4 a section of a clamping device according to the invention according to a further alternative;

5 einen Schnitt einer Spannvorrichtung mit einem zweiteiligen Außenring; und 5 a section of a clamping device with a two-piece outer ring; and

6 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung gemäß einer weiteren Alternative. 6 a section of a clamping device according to the invention according to a further alternative.

1 zeigt einen axialen Schnitt einer Spannvorrichtung zur Befestigung einer Hohlwelle 1 auf einer Welle 5 mit einer Achse 50. Damit wird eine Befestigungseinrichtung vorgeschlagen, die z. B. bei einem Aufsteckgetriebe genutzt werden kann. 1 shows an axial section of a clamping device for fixing a hollow shaft 1 on a wave 5 with an axis 50 , For a fastening device is proposed, the z. B. can be used in a slip-on.

Die Hohlwelle 1 weist an mindestens einem Ende 11 einen ersten Abschnitt 101 mit einem Innengewinde 13 auf. In einem axial zwischen dem ersten Abschnitt 101 und einem entgegengesetzten Ende der Hohlwelle 1 gelegenen zweiten Abschnitt 102 der Hohlwelle 1 ist ein durch eine Verringerung eines Innendurchmessers der Hohlwelle 1 gebildeter Anschlag 4 ausgebildet. The hollow shaft 1 indicates at least one end 11 a first section 101 with an internal thread 13 on. In an axial between the first section 101 and an opposite end of the hollow shaft 1 located second section 102 the hollow shaft 1 is a by reducing an inner diameter of the hollow shaft 1 formed stop 4 educated.

Durch die Stufenbohrung sind zwei koaxiale, durch eine Innendurchmesser-Stufe getrennte Abschnitte gebildet worden: zum Einen ein äußerer Abschnitt 101, 103 mit einem ersten Innendurchmesser, und zum Anderen ein relativ zu dem ersten Abschnitt 101 und 103 axial weiter vom Ende 11 der Hohlwelle 1 weg gelegener innerer Abschnitt 104 mit einem zweiten Innendurchmesser, welcher kleiner als der erste Innendurchmesser ist. An der Grenze der beiden Abschnitte 101 und 103, 104 ist der Anschlag 4 somit durch eine Stufenbohrung in der Hohlwelle 1 gebildet worden. Through the stepped bore two coaxial, separated by an inner diameter step sections have been formed: on the one hand, an outer portion 101 . 103 with a first inner diameter, and on the other hand, relative to the first section 101 and 103 axially further from the end 11 the hollow shaft 1 lain inner section 104 with a second inner diameter which is smaller than the first inner diameter. At the border of the two sections 101 and 103 . 104 is the stop 4 thus through a stepped bore in the hollow shaft 1 been formed.

Ein einen Außenkonus 31 aufweisender, axial geschlitzter Innenring 3 ist radial zwischen der Hohlwelle 1 und der Welle 5 angeordnet und stützt sich an der Stufe 4 der Hohlwelle 1 ab, d. h. liegt an dem Anschlag 4 an. Der Innenring 3 befindet sich somit in einem ringförmigen Zwischenraum zwischen der Hohlwelle 1 und der Welle 5. Der Innendurchmesser des Innenrings 3 ist an die Vollwelle angepasst. An outer cone 31 having, axially slotted inner ring 3 is radially between the hollow shaft 1 and the wave 5 arranged and supported at the stage 4 the hollow shaft 1 from, ie is due to the stop 4 at. The inner ring 3 is thus located in an annular space between the hollow shaft 1 and the wave 5 , The inner diameter of the inner ring 3 is adapted to the full wave.

Ein mit einem Außengewinde 23 versehener Außenring 2, welcher einen zu dem Außenkonus 31 entsprechenden Innenkonus 21 aufweist, ist in das zu dem Außengewinde 23 korrespondierende Innengewinde 13 eingeschraubt. Wie in 1 dargestellt ist dabei ein den Innenkonus 21 umfassender Abschnitt des Außenrings 2, wie auch der Innenring 3, in axialer Richtung geschlitzt. Durch das Einschrauben des Außenrings 2 liegt der Außenkonus 31 an dem korrespondierenden Innenkonus 21 an. Zugleich sind durch das Einschrauben des Außenrings 2 der Innenring 3 und der Außenring 2 über die kegeligen Berührungsflächen 21, 31 gegeneinander verschoben und dadurch radial zwischen der Hohlwelle 1 und der Welle 5 verspannt, wodurch eine Pressverbindung zwischen den beiden Wellen geschaffen wird. Dabei stützt sich die radial außen gelegene Fläche des Außenrings 2 in einem axialen Abschnitt, in dem der Innenkonus 21 des Außenrings 2 an dem Außenkonus 31 des Innenrings 3 anliegt, an der Innenseite der Hohlwelle 1 ab. One with an external thread 23 provided outer ring 2 which one to the outer cone 31 corresponding inner cone 21 is in that to the external thread 23 corresponding internal thread 13 screwed. As in 1 it shows a the inner cone 21 comprehensive section of the outer ring 2 as well as the inner ring 3 , slotted in the axial direction. By screwing in the outer ring 2 is the outer cone 31 at the corresponding inner cone 21 at. At the same time, by screwing in the outer ring 2 the inner ring 3 and the outer ring 2 over the conical contact surfaces 21 . 31 shifted from each other and thereby radially between the hollow shaft 1 and the wave 5 clamped, whereby a press connection between the two waves is created. In this case, the radially outer surface of the outer ring is supported 2 in an axial section in which the inner cone 21 of the outer ring 2 on the outer cone 31 of the inner ring 3 abuts, on the inside of the hollow shaft 1 from.

Der Außenring 2 weist an seinem dem Innenkonus 21 entgegen gesetzten Ende eine Kontur 6 auf, insbesondere in Form einer Sechskantmutter, die zum Ansetzen eines Spannwerkzeugs geeignet ist. The outer ring 2 indicates at its the inner cone 21 opposite end a contour 6 on, in particular in the form of a hex nut, which is suitable for applying a clamping tool.

2 zeigt einen Schnitt einer Welle-Nabeverbindung. Die Welle-Nabeverbindung umfasst eine erste, erfindungsgemäße Spannvorrichtung 100 an einem ersten Ende 11 einer Hohlwelle 1 in Kombination mit einer zweiten Spannvorrichtung 200 an einem zweiten Ende 12 der Hohlwelle 1. Die beiden Spannvorrichtungen 100, 200 dienen der Befestigung jeweils eines Endes einer Hohlwelle 1 auf einer Welle 5 mit einer Achse 50. 2 shows a section of a shaft-hub connection. The shaft-hub connection comprises a first, inventive clamping device 100 at a first end 11 a hollow shaft 1 in combination with a second clamping device 200 at a second end 12 the hollow shaft 1 , The two clamping devices 100 . 200 serve the attachment of one end of a hollow shaft 1 on a wave 5 with an axis 50 ,

Die erste Spannvorrichtung 100 ist wie die in 1 beschriebene Spannvorrichtung ausgebildet; daher wird diesbezüglich auf die entsprechende Beschreibung verwiesen. The first clamping device 100 is like that in 1 described clamping device formed; Therefore, reference is made in this regard to the corresponding description.

Die zweite Spannvorrichtung 200 entspricht der in 1 der Patentanmeldung EP 2 481 942 A1 beschriebenen Spannvorrichtung. Dabei weist die Hohlwelle 1 an dem zweiten Ende 12 einen Innenkonus und ein Außengewinde 206 auf. Auf das Außengewinde 206 ist ein mit einem Innengewinde versehenes Ringelement 202 aufgeschraubt, das an einer Stirnseite mehrere sich axial erstreckende Gewindebohrungen 209 aufweist. Ein mit einem Außenkonus versehenes Spannelement 203 ist mit einem den Außenkonus umfassenden Abschnitt radial zwischen der Vollwelle 5 und dem Innenkonus der Hohlwelle 1 angeordnet sowie mit dem Ringelement 202 verschraubt. Hierzu weist das Spannelement 203 an einem stirnseitigen Flansch mehrere sich axial erstreckende Durchgangsöffnungen 210 für Spannschrauben 204 auf. Korrespondiere Gewindebohrungen 209 und Durchgangsöffnungen 210 sind dabei deckungsgleich angeordnet und in Umfangsrichtung jeweils äquidistant verteilt. Die Spannschrauben 204 sind durch die Durchgangsöffnungen 210 in die Gewindebohrungen 209 eingeführt. Auf diese Weise kann das das Spannelement 203 mittels der Spannschrauben 204 mit dem Ringelement 202 verbunden und gegenüber diesem axial verspannt werden. Die Bauteile 202, 203 und 204 bilden dabei eine Schrumpfscheibe. The second clamping device 200 corresponds to the in 1 the patent application EP 2 481 942 A1 described clamping device. In this case, the hollow shaft 1 at the second end 12 an inner cone and an external thread 206 on. On the external thread 206 is an internally threaded ring element 202 screwed on the one end face a plurality of axially extending threaded holes 209 having. A provided with an outer cone clamping element 203 is with a portion comprising the outer cone radially between the solid shaft 5 and the inner cone of the hollow shaft 1 arranged as well as with the ring element 202 screwed. For this purpose, the clamping element 203 on a front flange a plurality of axially extending through holes 210 for clamping screws 204 on. Corresponding threaded holes 209 and passage openings 210 are arranged congruently and distributed in the circumferential direction in each case equidistant. The clamping screws 204 are through the through holes 210 into the threaded holes 209 introduced. In this way, this can be the tensioning element 203 by means of the clamping screws 204 with the ring element 202 connected and braced against this axially. The components 202 . 203 and 204 form a shrink disk.

3 zeigt einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung gemäß einer ersten Alternative. Im Gegensatz zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Hohlwelle 1 zusätzlich zu einem in Form einer Durchmesserstufe ausgebildeten Anschlag 4 für einen Innenring 3 eine durch eine Stufenbohrung ausgebildete Durchmesserstufe 41 auf, welche axial zwischen einer Stirnfläche 40 der Hohlwelle 1 und einem Innengewinde 13 der Hohlwelle 1 angeordnet ist. 3 shows a section of a clamping device according to the invention according to a first alternative. Unlike the in 1 illustrated embodiment, in the in 3 illustrated embodiment, the hollow shaft 1 in addition to a trained in the form of a diameter stage stop 4 for an inner ring 3 a formed by a stepped bore diameter stage 41 on which axially between an end face 40 the hollow shaft 1 and an internal thread 13 the hollow shaft 1 is arranged.

4 zeigt einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung gemäß einer weiteren Alternative. Im Gegensatz zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Hohlwelle 1 zusätzlich zu einem in Form einer Durchmesserstufe ausgebildeten Anschlag 4 für einen Innenring 3 eine durch eine Stufenbohrung ausgebildete Durchmesserstufe 41 auf, welche axial zwischen einem Innengewinde 13 der Hohlwelle 1 und dem Anschlag 4 angeordnet ist. 4 shows a section of a tensioning device according to the invention according to a further alternative. Unlike the in 1 illustrated embodiment, in the in 4 illustrated embodiment, the hollow shaft 1 in addition to a trained in the form of a diameter stage stop 4 for an inner ring 3 a formed by a stepped bore diameter stage 41 on which axially between an internal thread 13 the hollow shaft 1 and the stop 4 is arranged.

5 zeigt eine Ausgestaltung des Innenspannsatzes, wobei der Außenring 2 aus zwei Bauteilen besteht. Ein erstes Bauteil des Außenrings 2 ist der im axialen Abschnitt 23 angeordnete, das Außengewinde 23 aufweisende Gewindering 2a. Ein zweites Bauteil des Außenrings 2 ist der im axialen Abschnitt 103 angeordnete, den Innenkonus 21 aufweisende Spannring 2b. Dabei schiebt der Gewindering den Spannring über den Innenring 3, wodurch eine Spannkraft zwischen der Hohlwelle 1 und der Welle 5 erzeugt wird. Dabei kann der Spannring 2b in axialer Richtung geschlitzt sein. 5 shows an embodiment of the inner clamping set, wherein the outer ring 2 consists of two components. A first component of the outer ring 2 is the one in the axial section 23 arranged, the external thread 23 having threaded ring 2a , A second component of the outer ring 2 is the one in the axial section 103 arranged, the inner cone 21 having clamping ring 2 B , The threaded ring pushes the clamping ring over the inner ring 3 , whereby a clamping force between the hollow shaft 1 and the wave 5 is produced. Here, the clamping ring 2 B slotted in the axial direction.

6 zeigt einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, bei der der am Außenring 2 ausgebildete erste Konus 21 als ein Außenkonus und der am Innenring 3 ausgebildete zweite Konus 31 als ein Innenkonus ausgebildet ist. 6 shows a section of a clamping device according to the invention, in which the outer ring 2 trained first cone 21 as an outer cone and the inner ring 3 trained second cone 31 is designed as an inner cone.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt, und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1328735 B1 [0002]
EP 2481942 A1 [0009, 0009, 0009, 0009, 0009, 0023, 0051]

Claims

Inner clamping set for fixing a hollow shaft ( 1 ) on a wave ( 5 ), comprising - an external thread ( 23 ) and a first cone ( 21 ) having outer ring ( 2 ), which can be arranged on the shaft ( 5 ) and for screwing into an internal thread ( 13 ) of the hollow shaft ( 1 ), - one to the first cone ( 21 ) corresponding second cone ( 31 ) having inner ring ( 3 ), which is arranged radially between the hollow shaft ( 1 ) and the wave ( 5 ) and for fixing by a holding device ( 4 ) inside the hollow shaft ( 1 ), the outer ring ( 2 ) and the inner ring ( 3 ) by screwing in the outer ring ( 2 ) against the fixed inner ring ( 3 ) radially between the hollow shaft ( 1 ) and the wave ( 5 ) are braced against each other.

Inner clamping set according to claim 1, wherein the first cone ( 21 ) an inner cone ( 21 ) and the second cone ( 31 ) is an outer cone or vice versa.

Inner clamping set according to one of claims 1 and 2, wherein the outer ring ( 2 ) is formed in several parts and one the external thread ( 23 ) threaded ring ( 2a ) and a first cone ( 21 ) having clamping ring ( 2 B ).

Inner clamping set according to one of the preceding claims, comprising a series of inner rings ( 3 ), which have different inner diameters.

Inner clamping set according to one of the preceding claims, comprising a series of outer rings ( 2 ), which have different inner diameter for the same thread diameter.

Inner clamping set according to one of the preceding claims, wherein the inner ring ( 3 ) is interrupted by an axial longitudinal slot or at least partially slotted axially.

Inner clamping set according to one of the preceding claims, wherein the second cone ( 31 ) of the inner ring ( 3 ) has a pitch angle (α) of at least 6 degrees.

Inner clamping set according to one of the preceding claims, wherein the outer ring ( 2 ) is interrupted by an axial longitudinal slot or at least partially slotted axially.

Inner clamping set according to one of the preceding claims, wherein the outer ring ( 2 ) at its the first cone ( 21 ) opposite end of a contour ( 6 ), which is suitable for applying a clamping tool, in particular in the form of a hex nut.

Inner clamping set according to one of the preceding claims, wherein the inner ring ( 3 ) with a predefinable seat on the shaft ( 5 ) is positionable.

Inner clamping set according to one of the preceding claims, wherein the holding device ( 4 ) as a stop ( 4 ) is formed, on which the inner ring can be applied.

Inner clamping set according to claim 11, wherein the stop ( 4 ) by a reduction of an inner diameter of the hollow shaft ( 1 ) is formed.

Clamping device ( 100 ) for fixing a hollow shaft ( 1 ) on a wave ( 5 ) with an inner clamping set according to one of the preceding claims, wherein - the hollow shaft ( 1 ) at least one end ( 11 ) a first section ( 101 ) with the internal thread ( 13 ), in an axially between the first section ( 101 ) and an opposite end of the hollow shaft ( 1 second section ( 102 ) of the hollow shaft ( 1 ) the holding device ( 4 ), - the inner ring ( 3 ) radially between the hollow shaft ( 1 ) and the wave ( 5 ) is arranged and by the holding device ( 4 ), and - the outer ring ( 2 ) in the internal thread ( 13 ) is screwed in, so that the second cone ( 31 ) on the first cone ( 21 ) and the outer ring ( 2 ) and the inner ring ( 3 ) radially between the hollow shaft ( 1 ) and the wave ( 5 ) are braced.

Clamping device ( 100 ) according to claim 13, wherein the hollow shaft ( 1 ) in a third section ( 103 ), which axially between the internal thread ( 13 ) and the holding device ( 4 ), has a smooth inner surface, in particular a threadless inner surface.

Shaft-hub connection, comprising a first tensioning device ( 100 ) according to one of claims 13 and 14 for fixing a first end ( 11 ) a hollow shaft ( 1 ) on a wave ( 5 ), and a second tensioning device ( 200 ) for fastening a second end ( 12 ) of the hollow shaft ( 1 ) on the shaft ( 5 ), wherein in the second tensioning device ( 200 ) - the hollow shaft ( 1 ) at the second end ( 12 ) an inner cone and an external thread ( 206 ), - on the external thread ( 206 ) an internally threaded ring element ( 202 ) is screwed, the at one end of several axially extending threaded holes ( 209 ), and - a tensioning element provided with an outer cone ( 203 ), which at a front-side flange a plurality of axially extending passage openings ( 210 ) for clamping screws ( 204 ), with a portion comprising the outer cone radially between the shaft ( 5 ) and the inner cone of the hollow shaft ( 1 ) and with the ring element ( 202 ) is screwed.

Use of an inner clamping set according to one of claims 1 to 12 for fastening a slip-on gear.