DE102012222794A1 - Spannhülse zum Vorspannen von Maschinenteilen, Axialanordnung mit der Spannhülse sowie Verfahren zur Montage der Spannhülse in der Axialanordnung - Google Patents

Spannhülse zum Vorspannen von Maschinenteilen, Axialanordnung mit der Spannhülse sowie Verfahren zur Montage der Spannhülse in der Axialanordnung Download PDF

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannhülse zum Vorspannen von Maschinenteilen in einer axialen Richtung in Bezug zu einer Drehachse vorzuschlagen, welche eine vereinfachte Montage erlaubt. Hierzu wird eine Spannhülse 10 zum Vorspannen von Maschinenteilen 7a, b, 25, b in einer axialen Richtung in Bezug zu einer Drehachse 2 vorgeschlagen, mit einer Stützfläche 14 zur Anlage der Spannhülse 10 an einen Stützpartner 11, mit einer Spannfläche 16 zur Anlage der Spannhülse 10 an einen Spannpartner 7b, 25b, wobei die Stützfläche 14 und die Spannfläche 16 in der axialen Richtung voneinander beabstandet sind, mit einem Federabschnitt 17, wobei der Federabschnitt 17 in der axialen Richtung zwischen der Stützfläche 14 und der Spannfläche 16 angeordnet ist, so dass bei einem Zusammendrücken der Stützfläche 14 und der Spannfläche 16 in der axialen Richtung eine Federkraft aufgebaut wird, und mit mehreren Montageflächen 19, wobei die Montageflächen 19 mit der Stützfläche 14 starr gekoppelt sind und wobei die Montageflächen 19 gegenüber der Stützfläche 14 in Bezug auf die Drehachse 2 in radialer Richtung überstehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannhülse zum Vorspannen von Maschinenteilen in einer axialen Richtung in Bezug zu einer Drehachse, mit einer Stützfläche zur Anlage der Spannhülse an einen Stützpartner, mit einer Spannfläche zur Anlage der Spannhülse an einen Spannpartner, wobei die Stützfläche und die Spannfläche in der axialen Richtung voneinander beabstandet sind und mit einem Federabschnitt, wobei der Federabschnitt in der axialen Richtung zwischen der Stützfläche und der Spannfläche angeordnet ist, sodass bei einem Zusammendrücken der Stützfläche und der Spannfläche in der axialen Richtung eine Federkraft aufgebaut wird. Die Erfindung betrifft auch eine Axialanordnung von Maschinenteilen mit der Spannhülse sowie ein Verfahren zur Montage der Spannhülse in der Axialanordnung.
  • Bei Baugruppen von Maschinen ist es oftmals notwendig, einzelne Bauteile in einer axialen Richtung zu einer Achse vorzuspannen. Hierzu werden üblicherweise Spannfedern oder ähnliche federelastische Elemente verwendet. Die Spannfedern stützen sich mit einem freien Ende an einem stationären Abschnitt ab und drücken mit ihrem anderen freien Ende Bauteile der Baugruppe in die axiale Richtung, sodass die Bauteile in der axialen Richtung vorgespannt sind.
  • In der Druckschrift US 7,070,336 B2 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, wird ein konisches Lagerpositionierteil für einen Spindelmotor vorgestellt, wobei das Lagerpositionierteil einen Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser aufweist, welcher sich an einem Innenring eines Kugellagers des Spindelmotors abstützt, und einen Abschnitt mit größerem Durchmesser aufweist, welcher sich gegen den Rotor des Spindelmotors abstützt. Zwischen den zwei Abschnitten ist ein nachgiebiger Mittelabschnitt angeordnet, der sich zwischen den zwei Abschnitten erstreckt und diese verbindet. Das Lagerpositionierteil dient dazu, eine Vorspannung zwischen dem Kugellager und dem Rotor sicherzustellen, sodass ein Spalt zwischen dem Kugellager und dem Rotor gewährleistet ist.
  • Gebiet der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannhülse zum Vorspannen von Maschinenteilen in einer axialen Richtung in Bezug zu einer Drehachse vorzuschlagen, welche eine vereinfachte Montage erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Spannhülse mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Axialanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Im Rahmen der Erfindung wird eine Spannhülse vorgeschlagen, welche zum Vorspannen von Maschinenteilen in einer axialen Richtung in Bezug zu einer Drehachse geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Spannhülse ist bevorzugt koaxial zu der Drehachse angeordnet. Die Spannhülse kann eine durchgängige Wandung aufweisen, bei abgewandelten Ausführungsformen kann die Spannhülse auch Fenster oder Durchbrüche zeigen. Besonders bevorzugt ist die Spannhülse aus Metall, insbesondere Stahl, gefertigt.
  • Die Spannhülse weist an einem freien Ende eine Stützfläche zur Anlage der Spannhülse an einem Stützpartner auf. Vorzugsweise erstreckt sich die Stützfläche in einer Radialebene zu der Drehachse, also in einer Ebene senkrecht zu der Drehachse. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Stützfläche innerhalb einer Ringfläche. Wie nachfolgend noch dargelegt wird, ist es bevorzugt, dass sich die Stützfläche nicht über die vollständige Ringfläche erstreckt, sondern bereichsweise unterbrochen ist.
  • An dem anderen freien Ende der Spannhülse weist diese eine Spannfläche auf, welche zur Anlage der Spannhülse an einen Spannpartner geeignet und/oder ausgebildet ist. Es ist bevorzugt, dass sich die Spannfläche in einer weiteren Radialebene zu der Drehachse erstreckt. Besonders bevorzugt ist die Spannfläche innerhalb einer Ringfläche angeordnet oder durch diese gebildet. Stützfläche und Spannfläche sind in der axialen Richtung voneinander beabstandet und besonders bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet.
  • Die Spannhülse weist ferner einen Federabschnitt auf, wobei der Federabschnitt in der axialen Richtung zwischen der Stützfläche und der Spannfläche angeordnet ist. Besonders bevorzugt verbindet der Federabschnitt die Stützfläche und die Spannfläche. Der Federabschnitt ist als ein elastischer oder nachgiebiger Bereich ausgebildet. Der Federabschnitt ist so ausgebildet, dass bei einem Zusammendrücken der Stützfläche und der Spannfläche zueinander in der axialen Richtung eine Federkraft in Gegenrichtung aufgebaut wird. Die Federkraft wird besonders bevorzugt durch eine elastische Verformung der Kontur der Spannhülse umgesetzt.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Spannhülse mehrere Montageflächen aufweist, wobei die Montageflächen mit der Stützfläche starr gekoppelt sind und wobei die Montageflächen gegenüber der Stützfläche in Bezug auf die Drehachse in radialer Richtung überstehen. Insbesondere sind die Montageflächen in axialer Draufsicht außerhalb der die Stützfläche umschreibenden Ringfläche angeordnet.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Montage derartiger Spannhülsen oft kompliziert und aufwendig ist, da diese bei der Montage vorgespannt werden müssen. Üblicherweise werden bei der Montage die Spannhülsen mit ihrer Spannfläche gegen den Spannpartner gesetzt, vorgespannt und nachfolgend der Stützpartner montiert. Mit Montage des Stützpartners ist jedoch die Spannhülse nicht mehr oder nur noch sehr schwierig zugänglich, was die Montage erschwert. Aus diesem Grund wird auch oftmals die Spannhülse über den Stützpartner vorgespannt, welcher entsprechend stabil ausgebildet sein muss. Insbesondere muss der Stützpartner nicht nur in Bezug auf seine spätere Stützfunktion ausgelegt sein, sondern auch in Bezug auf seine Montagefunktion für die Spannhülse.
  • Durch die mehreren Montageflächen, welche in radialer Richtung über die Stützfläche überstehen, wird erreicht, dass das Vorspannen der Spannhülse über die Montageflächen erfolgen kann und der Stützpartner unabhängig von der Montagefunktion ausgelegt werden kann. Gleiche Vorteile ergeben sich bei der Demontage der Spannhülse, da es hierbei möglich ist, die Spannhülse über die Montageflächen unabhängig von dem Stützpartner vorzuspannen, den Stützpartner zu demontieren und nachfolgend die Spannhülse zu entnehmen.
  • In besonders praxisnahen Ausführungsformen der Erfindung ist die Spannhülse in der Grobform mit einem im Durchmesser kleineren und mit einem im Durchmesser größeren Ende ausgestattet. Insbesondere weist die Spannhülse über ihren Verlauf eine Durchmesseränderung, insbesondere eine monotone und/oder stetige Durchmesseränderung, auf. Bei Alternativen oder Weiterbildungen der Spannhülse weist diese eine zentral angeordnete Durchgangsöffnung auf, welche zur Durchführung von Wellen oder dergleichen genutzt werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Montageflächen durch in Umlaufrichtung in Bezug zu der Drehachse verteilte und separat zueinander angeordnete Montageabschnitte gebildet.
  • Besonders bevorzugt sind die Montageabschnitte einstückig mit der Spannhülse ausgebildet und z.B. als Anformungen, Ausformungen oder Ausstellungen der Spannhülse ausgebildet. In dieser Ausgestaltung kann die Montagehülse besonders kostengünstig gefertigt werden.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung wird die Stützfläche durch eine Stirnfläche einer Wandung der Spannhülsen und die Montageabschnitte durch in radialer Richtung zu der Drehachse umgeformte Teilbereiche der Wandung gebildet. Insbesondere weist die Wandung in Umlaufrichtung betrachtet einen schlangenlinienförmigen, mäandernden oder durchmesservariierenden Verlauf auf. Insbesondere verläuft die Wandung in Teilbereichen mit einem ersten Durchmesser, wobei in den Teilbereichen die Stützfläche gebildet ist und in anderen Teilbereichen mit einem zweiten Durchmesser, welcher anders, insbesondere größer oder kleiner als der Durchmesser der ersten Teilbereiche ausgebildet sind, wobei durch die anderen Teilbereiche die Montageflächen gebildet sind. Der Vorteil der konstruktiven Realisierung liegt darin, dass die Flächengeometrie der Stützfläche und der Montageflächen ausgehend von einem rohrförmigen oder stutzenförmigen Endabschnitt der Spannhülse durch Ausstellen von Teilbereichen in einfacher und kostengünstig Weise bei gleichzeitiger hoher Belastbarkeit der Montageflächen hergestellt werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Spannhülse als ein Umformteil, insbesondere als ein Tiefziehteil ausgebildet. In dieser Ausgestaltung kann die Spannhülse insbesondere in großer Stückzahl mit geringen Toleranzen und zu geringen Fertigungskosten gefertigt werden. Insbesondere bei der umformtechnischen Herstellung der Spannhülse ist es einfach, die Montageabschnitte durch Umformvorgänge in die Spannhülse einzubringen. Insbesondere ist der Federabschnitt als ein Umformbereich, im Speziellen als ein Tiefziehbereich, ausgebildet.
  • Bei einer ersten möglichen konstruktiven Realisierung ist der Federabschnitt als ein konisch-konkaver Hülsenabschnitt ausgebildet, wobei die Stützfläche an dem kleinen Ende und die Spannfläche an dem großen Ende des Hülsenabschnitts angeordnet ist und wobei die Montageflächen radial nach außen gegenüber der Stützfläche überstehen. In dieser Ausgestaltung ist die Spannhülse besonders dazu geeignet, in einer Axialanordnung montiert zu werden, wobei der Stützpartner auf einer Welle oder Achse angeordnet, insbesondere montiert ist, welche koaxial und konzentrisch zu und durch die Spannhülse verläuft.
  • Bei einer anderen bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist der Federabschnitt als ein konisch-konvexer Hülsenabschnitt ausgebildet, wobei die Stützfläche an dem großen Ende und die Spannfläche an dem kleinen Ende des Hülsenabschnitts angeordnet ist und wobei die Montageflächen radial nach innen gegenüber der Stützfläche überstehen. Diese Art der erfindungsgemäßen Spannhülse kann besonders gut montiert werden, wenn der Stützpartner radial außen an einer Umgebungskonstruktion einer oder der Axialanordnung festgelegt ist.
  • Unter einem konisch-konkaven Hülsenabschnitt wird vorzugsweise ein Hülsenabschnitt verstanden, der ein kleines Ende und ein großes Ende in Bezug auf den Durchmesser, insbesondere in Bezug auf den Durchmesser der Stützfläche beziehungsweise Spannfläche aufweist und welcher im Vergleich zu einem geraden Konus im Querschnitt konkav gekrümmt ist. In gleicher Weise wird unter einem konisch-konvexen Hülsenabschnitt ein Hülsenabschnitt mit einem kleinen und einem großen Ende verstanden, wobei der Hülsenabschnitt im Querschnitt im Vergleich zu einem geraden Konus konvex gekrümmt ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Axialanordnung von Maschinenteilen mit der Spannhülse, wie diese zuvor beschrieben wurde, wobei die Maschinenteile entlang der Drehachse angeordnet sind und wobei die Maschinenteile den Stützpartner und den Spannpartner umfassen und wobei zwischen dem Stützpartner und dem Spannpartner die Spannhülse angeordnet ist und den Spannpartnern in die axialer Richtung, im Speziellen weggerichtet von dem Stützpartner, vorspannt. Durch den Federabschnitt wird erreicht, dass z.B. Setzeffekte oder Toleranzen in der Axialanordnung ausgeglichen werden können.
  • Die Axialanordnung kann in verschiedenen Ausführungen realisiert sein: Bei einer ersten Ausführungsform umfasst die Axialanordnung ein Bauteil mit geteilten Ringen, wie z.B. einen geteilten Lagerring, insbesondere Wälzlagerring, wobei durch die Spannhülse die geteilten Ringe in axialer Richtung vorgespannt werden, sodass diese sich nicht voneinander entfernen können. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Axialanordnung eine Welle sowie auf der Welle sitzende Bauteile, wie zum Beispiel Zahnräder oder Lager, welche durch die Spannhülsen in axialer Richtung vorgespannt werden.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Stützpartner als ein Sicherungselement, insbesondere als ein Ring, im Speziellen als ein Sprengring mit einer Unterbrechung in Umlaufrichtung, ausgebildet, wobei das Sicherungselement axial unverschiebbar in der Axialanordnung angeordnet ist.
  • Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Montageflächen in axialer Draufsicht auf die Axialanordnung über das Sicherungselement, insbesondere über den Ring in radialer Richtung, wahlweise radial nach innen oder radial nach außen überstehen.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage der Spannhülsen in der Axialanordnung wie diese zuvor beschreiben wurde, wobei bei dem Verfahren ein Werkzeug eingesetzt wird, welches eine ringförmige Werkzeugfläche aufweist, welche im Durchmesser so bemessen ist, dass diese in axialer Richtung auf die Montageflächen drücken kann, wobei die Werkzeugfläche in axialer Draufsicht überdeckungsfrei zu der Stützfläche ausgebildet ist. Besonders bevorzugt wird mit dem Werkzeug das Sicherungselement mitgeführt, um dieses in einfacher Weise in der Axialanordnung einsetzen zu können.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
  • 1 eine erste Axialanordnung mit einer Spannhülse als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2a, b, c die Spannhülse in der 1 in einer dreidimensionalen Ansicht, einer Schnittansicht und einer Draufsicht in axialer Richtung;
  • 3 die Spannhülse in den vorhergehenden Figuren zusammen mit einem Werkzeug zur Montage der Spannhülse in der Axialanordnung in der 1;
  • 4 eine zweite Axialanordnung als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Spannhülse;
  • 5 die Spannhülse in der 4 in einem schematischen Längsschnitt entlang der Drehachse;
  • 6 die Spannhülse der 4 und 5 zusammen mit einem zweiten Werkzeug zur Montage der Spannhülse in der Axialanordnung in der 4.
  • Die 1 zeigt eine Axialanordnung 1 in einem schematischen Längsschnitt entlang einer Drehachse 2 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Axialanordnung 1 weist eine Welle 3 auf, welche über eine Lageranordnung 4 drehbar gegenüber einer Umgebungskonstruktion 5 oder einem anderen bewegten Abschnitt der Axialanordnung 1 gelagert ist. Die Axialanordnung 1 ist beispielsweise als ein Getriebeabschnitt von einem Fahrzeug ausgebildet. Die Lageranordnung 4 ist als ein doppelreihiges Kugellager ausgebildet und weist einen einstückigen Außenring 6 und zwei Innenringabschnitte 7a, 7b als Maschinenteile auf, wobei jeder der Innenringabschnitte 7a, b eine Laufbahn für Kugeln 8 der Lageranordnung 4 trägt. Die Innenringabschnitte 7a, b bilden einen geteilten Innenring.
  • Die Innenringabschnitte 7a, b sitzen auf der Welle 3 und stoßen auf der einen axialen Seite an eine Schulter 9 der Welle formschlüssig an. Auf der anderen Seite sind diese über eine Spannhülse 10 in axialer Richtung vorgespannt, wobei die Spannhülse 10 mit ihrem einen freien Ende an dem Innenringabschnitt 7b und mit ihrem anderen freien Ende an einem Sicherungsring 11 anliegt. Der Sicherungsring 11 bildet somit einen Stützpartner, der Innenringabschnitt 7b bildet einen Spannpartner. Durch die Spannhülse 10 wird eine Federkraft F auf den Spannpartner, also den Innenringabschnitt 7b, übertragen, sodass die Innenringabschnitte 7a, b in axialer Richtung vorgespannt sind und sich insbesondere relativ zueinander nicht bewegen können, soweit die Federkraft F nicht überschritten wird. Der Sicherungsring 11 sitzt in einer umlaufenden Nut 12 in der Welle 3.
  • In den 2a, b, c ist die Spannhülse 10 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung, in einem schematischen Längsschnitt sowie in einer schematischen Draufsicht gezeigt.
  • Die Spannhülse 1 weist zur Anlage an dem Sicherungsring 11 als Stützpartner eine Stützfläche 14 auf, welche als eine Stirnfläche einer Wandung 15 der Spannhülse 10 ausgebildet ist. An dem anderen axialen Ende weist die Spannhülse 10 eine Spannfläche 16 auf, welche zur Anlage an dem Spannpartner, in dem Ausführungsbeispiel der 1 an dem Innenringabschnitt 7b ausgebildet ist. Stützfläche 14 und Spannfläche 16 sind jeweils innerhalb einer Ringfläche angeordnet, welche jeweils in einer Radialebene senkrecht zu der Drehachse 2 ausgerichtet und voneinander in axialer Richtung beabstandet sind. Der Außendurchmesser und der Innendurchmesser der Ringfläche der Stützfläche 14 ist kleiner als der Außendurchmesser beziehungsweise der Innendurchmesser der Ringfläche der Spannfläche 16 ausgebildet.
  • Wie sich insbesondere aus der 2b auf der rechten Seite ergibt, können Stützfläche 14 und Spannfläche 16 gedanklich mit Linien so verbunden werden, dass ein gerader Konusabschnitt gebildet ist. Die Wandung 15 verläuft jedoch nicht gerade konusförmig, sondern ist konkav nach innen in Bezug auf den geraden Konusabschnitt ausgebildet, sodass die Spannhülse 10 eine konisch-konkave Form bildet. Der konisch-konkave Abschnitt der Spannhülse 10 bildet einen Federabschnitt 17, welcher eine Längenänderung in axialer Richtung der Spannhülse 10 in einer elastischen Weise ermöglicht, sodass die Spannhülse 10 ein Federelement zur Vorspannung der Lageranordnung 4 in der Axialanordnung 1 in der 1 bildet.
  • Wie sich insbesondere aus den 2a, b ergibt, weist die Spannhülse 10 an dem Ende der Stützfläche 14 Montageabschnitte 18 auf, welche Montageflächen 19 bilden, wobei die Montageflächen 19 gegenüber der Stützfläche 14 in Bezug auf die Drehachse 2 in radialer Richtung nach radial außen überstehen. Insbesondere sind die Montageflächen 19 in der axialen Draufsicht radial außerhalb einer durch die Stützfläche 14 gebildeten Ringfläche 20 angeordnet.
  • Wie sich wieder aus der 1 ergibt, eröffnen die Montageabschnitte 18 beziehungsweise die Montageflächen 19 die Möglichkeit, bei einer Montage der Spannhülse 10 diese in axialer Richtung mit einer Montagekraft FM unabhängig von dem Sicherungsring 11 zu beaufschlagen, sodass die Montage vereinfacht durchgeführt werden kann.
  • Ein entsprechendes Werkzeug 21 ist in der 3 schematisch dargestellt. Das Werkzeug 21 ist rohrförmig ausgebildet und weist an seiner Montageseite eine umlaufende z, B. kreisringförmige Werkzeugfläche 22 auf, welche in dem Durchmesser an die Montageflächen 19 angepasst ist, sodass bei der Montage die Werkzeugfläche 22 auf die Montageflächen 19 drücken. Durch eine Aussparung 24 wird erreicht, dass in axialer Projektion die Werkzeugfläche 22 und die Stützflächen 14 nicht überlappen. Zudem kann bei der Montage der Sicherungsring in der Aussparung 24 eingelegt und mitgeführt werden.
  • Durch ein Zustellen, zum Beispiel durch eine Presse, von rechts nach links mit der Montagekraft FM kann die Spannhülse 10 zusammengedrückt werden, wobei zugleich der Sicherungsring 11 in axialer Richtung verschoben wird und in die Nut 12 eingeführt werden kann. Der Sicherungsring 11 ist insbesondere als ein Sprengring ausgebildet, wobei dieser bei Eintritt in die Nut 12 seinen Durchmesser selbsttätig verringert. Auf diese Weise können die Spannhülse 10 und der Sicherungsring 11 in einfacher Weise gemeinsam montiert werden.
  • Die 4 zeigt eine zweite Axialanordnung 1, wobei diese ebenfalls eine Welle 3 aufweist, die über eine Lageranordnung 4 drehbar relativ zu einer Umgebungskonstruktion 5 gelagert ist. Im Vergleich zu der ersten Axialanordnung 1 weist die Lageranordnung einen zweigeteilten Außenring mit Außenringabschnitten 25a, b als Maschinenteile auf, welche axial vorgespannt formschlüssig an einer Schulter 9 anliegen. Der Innenring 7 ist dagegen einteilig ausgebildet. Die Federkraft F für das axiale Vorspannen wird wieder durch eine Spannhülse 10 aufgebracht, die sich einerseits an dem Außenringabschnitt 25b als den Spannpartner und andererseits an einem Sicherungsring 11 als Stützpartner abstützt, wobei der Sicherungsring 11 radial außen an der Umgebungskonstruktion 5 festgelegt ist.
  • Die 5 zeigt die Spannhülse 10 in einem schematischen Längsschnitt entlang der Drehachse 2, wobei die Spannhülse 10 wieder eine Stützfläche 14 und eine Spannfläche 16 aufweist. Bei dem Ausführungsbeispiel in der 5 zeigt die Spannhülse 10 eine konisch-konvexe Form, wobei die Wandung 15 gegenüber einem geraden Konusabschnitt konvex nach außen ausgebogen ist. Die Spannhülse 10 weist wieder eine Mehrzahl von Montageabschnitten 18 mit Montageflächen 19 auf, wobei die Montageflächen 19 in der gleichen Ebene wie die Stützfläche 14 angeordnet ist. Im Gegensatz zu der Spannhülse 10 in den 1 bis 3 sind die Montageabschnitte 18 und die Montageflächen 19 der Spannhülse 10 in den 4 bis 6 in einer axialen Draufsicht auf die Spannhülse 10 radial nach innen gegenüber der Spannfläche 14 oder eine Ringfläche innerhalb der die Spannfläche 14 angeordnet ist, versetzt.
  • Wie sich wieder aus der 4 ergibt, ermöglichen es die Montageflächen 19, dass eine axiale ausgerichtete Montagekraft FM unabhängig von dem Stützpartner, also dem Sicherungsring 11, für eine Montage oder Demontage auf die Spannhülse 10 aufgebracht werden kann.
  • In der 6 ist die Spannhülse 10 der 4 und 5 zusammen mit einem Werkzeug 21 zur Montage der Spannhülse 10 in der Axialanordnung 1 dargestellt. Das Werkzeug 21 ist wieder rohrförmig ausgebildet und weist an seiner Montageseite eine umlaufende Werkzeugfläche 22 auf, deren Abmessungen so angepasst sind, dass die Werkzeugfläche 22 die Montagekraft FM auf die Montageflächen 19 übertragen kann. In axialer Projektion sind die Werkzeugfläche und Stützfläche 14 überlappungsfrei ausgeführt, so dass diese bei der Montage nicht kontaktieren. Das Werkzeug 21 weist eine radial außen umlaufende Aussparung 24 auf, die eine Aufnahmenut 26 zur Aufnahme des Sicherungsrings 11 aufweist. Bei der Montage wird das Werkzeug 21 in axialer Richtung zugestellt, wobei durch die Werkezugfläche 22 die Montagekraft FM auf die Spannhülse 10 übertragen wird und diese elastisch in der axialen Länge verkürzt. Der Sicherungsring wird in axialer Richtung mitgeführt und schnappt selbsttätig in die Nut 12 der Umgebungskonstruktion 5 ein.
  • Die Spannhülsen 10 der vorhergehenden Figuren sind aus Metall ausgebildet und umformtechnisch hergestellt. Insbesondere wird die Gestalt der Spannhülsen 10 durch einen Tiefziehvorgang hergestellt. Der Vorteil der Spannhülsen 10 liegen insbesondere darin, dass diese als einfach und damit kostengünstig herstellbare Bauteile die Montage von vorgespannten Elementen in Axialanordnungen 11 vereinfachen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Axialanordnung
    2
    Drehachse
    3
    Welle
    4
    Lageranordnung
    5
    Umgebungskonstruktion
    6
    Außenring
    7a, b
    Innenringabschnitte
    8
    Kugeln
    9
    Schulter
    10
    Spannhülse
    11
    Sicherungsring
    12
    Nut
    13
    leer
    14
    Stützfläche
    15
    Wandung
    16
    Spannfläche
    17
    Federabschnitt
    18
    Montageabschnitte
    19
    Montageflächen
    20
    Ringfläche
    21
    Werkzeug
    22
    Werkzeugfläche
    23
    leer
    24
    Aussparung
    25a, b
    Außenringabschnitte
    26
    Aufnahmenut
    F
    Federkraft
    FM
    Montagekraft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7070336 B2 [0003]

Claims (10)

  1. Spannhülse (10) zum Vorspannen von Maschinenteilen (7a, b, 25, b) in einer axialen Richtung in Bezug zu einer Drehachse (2), mit einer Stützfläche (14) zur Anlage der Spannhülse (10) an einen Stützpartner (11), mit einer Spannfläche (16) zur Anlage der Spannhülse (10) an einen Spannpartner (7b, 25b), wobei die Stützfläche (14) und die Spannfläche (16) in der axialen Richtung voneinander beabstandet sind, mit einem Federabschnitt (17), wobei der Federabschnitt (17) in der axialen Richtung zwischen der Stützfläche (14) und der Spannfläche (16) angeordnet ist, so dass bei einem Zusammendrücken der Stützfläche (14) und der Spannfläche (16) in der axialen Richtung eine Federkraft aufgebaut wird, gekennzeichnet durch mehrere Montageflächen (19), wobei die Montageflächen (19) mit der Stützfläche (14) starr gekoppelt sind und wobei die Montageflächen (19) gegenüber der Stützfläche (14) in Bezug auf die Drehachse (2) in radialer Richtung überstehen.
  2. Spannhülse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageflächen (19) durch in Umlaufrichtung in Bezug zu der Drehachse (2) verteilte und separat zueinander angeordnete Montageabschnitte (18) gebildet sind.
  3. Spannhülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (14) durch eine Stirnfläche einer Wandung (15) der Spannhülse (10) und die Montageabschnitte (18) durch in radialer Richtung zu der Drehachse (2) umgeformte Teilbereiche der Wandung (15) gebildet ist.
  4. Spannhülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (10) als ein Umformteil, insbesondere Tiefziehteil ausgebildet ist.
  5. Spannhülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federabschnitt (17) als ein konisch-konkaver Hülsenabschnitt ausgebildet ist, wobei die Stützfläche (14) an dem kleinen Ende und die Spannfläche (16) an dem großen Ende des Hülsenabschnitts angeordnet ist und wobei die Montageflächen (19) radial nach außen gegenüber der Stützfläche (14) überstehen.
  6. Spannhülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federabschnitt (17) als ein konisch-konvexer Hülsenabschnitt ausgebildet ist, wobei die Stützfläche (14) an dem großen Ende und die Spannfläche (16) an dem kleinen Ende des Hülsenabschnitts angeordnet ist und wobei die Montageflächen (19) radial nach innen gegenüber der Stützfläche (14) überstehen.
  7. Axialanordnung (1) von Maschinenteilen mit der Spannhülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Maschinenteile entlang der Drehachse (2) angeordnet sind, wobei die Maschinenteile den Stützpartner (11) und den Spannpartner (7b, 25b) umfassen, wobei zwischen dem Stützpartner (11) und dem Spannpartner (7b, 25b) die Spannhülse (10) angeordnet ist und den Spannpartner (7b, 25b) in die axiale Richtung vorspannt.
  8. Axialanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützpartner als ein Ring (11), insbesondere als ein Sicherungsring ausgebildet ist, wobei der Ring (11) axial unverschiebbar in der Axialanordnung (1) angeordnet ist.
  9. Axialanordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagefläche (19) in axialer Draufsicht auf die Axialanordnung über den Ring (1) in radialer Richtung überstehen.
  10. Verfahren zur Montage der Spannhülse (10) in der Axialanordnung (1) jeweils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (10) bei der Montage mit einem Werkzeug (21) zusammengedrückt wird, wobei das Werkzeug (21) eine ringförmige Werkzeugfläche (22) aufweist, welche im Durchmesser so bemessen ist, dass diese in axialer Richtung auf die Montageflächen (19) drückt und in axialer Draufsicht überdeckungsfrei zu der Stützfläche (14) angeordnet ist.
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