DE102015112178B4

DE102015112178B4 - Expander - Spannsatz zum Spannen einer Nabe auf einer Welle

Info

Publication number: DE102015112178B4
Application number: DE102015112178.6A
Authority: DE
Inventors: Manfred Wanzke; Carina Wanzke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: DE102015112178A1

Abstract

Expander – Spannsatz zum Spannen einer Nabe auf einer Welle, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannsatz aus einer äußeren Feder und einer inneren Feder bestehend aus Draht mit ovalem Profil zusammengesetzt ist.

Description

Es ist bekannt mit Spannvorrichtungen eine Verbindung zwischen einer Welle und Nabe über Reibschluss herzustellen. Siehe hierzu z.B. die Spannvorrichtungen, wie sie aus der US 000004514109 A , der FR 000000515015 A , der DE 000001101871 A , der DE 000000926706 B oder der DE 000000886830 B bekannt geworden sind. Es ist ferner bekannt hierzu ringförmige Bauteile, wie z.B. Spannringe mit Konen einzusetzen, die sich beim Verspannen elastisch oder auch plastisch verformen, so dass sich diese Bauteile mit Kraft sowohl an die Nabe als auch an die Welle anlegen, wodurch die kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird.
Die bei diesem bekannten Spannverfahren verwendeten notwendigen Bauteile sind jedoch aufwendig und teuer in der Herstellung, da sie nur sehr geringe Toleranzen aufweisen dürfen und gleichzeitig komplexe Profile mit ebenen Flächen in unterschiedlichen Winkeln aufweisen, um eine Keilwirkung beim Verspannen zu erreichen. Zusätzlich ist eine heute bekannte Spannvorrichtung als Einzelbauteil nicht geeignet eine kraftschlüssige Verbindung zwischen zwei Wellen mit einer Nabe herzustellen. Auch ist durch den konenförmigen Aufbau eine hohe Kraft für die Verspannung erforderlich.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, Spannvorrichtungen in einfacherer Weise herzustellen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Spannsatz lediglich aus einer äußeren Profilfeder und einer inneren Profilfeder aus abgeflachtem Runddraht oder ovalem Draht besteht und als Federn einfache und sehr kostengünstige Bauteile verwendet werden. Nur mittels dieser Spannvorrichtung kann eine kraftschlüssige Verbindung zweier Wellen mit einer Nabe hergestellt werden. Auch sind durch die Verwendung abgeflacht runder / ovaler Profile geringere Kräfte für die Verspannung erforderlich. Durch den abgeflachten Draht werden die Kontaktflächen zwischen Feder, Nabe und Welle vergrößert und somit die Oberflächen in der Nabe und auf der Welle vor Eindrücken geschont.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Die Erfindung sieht vor zwei ineinander verschraubte Federn als Spannelement zu verwenden. Der Außendurchmesser der inneren Feder liegt zwischen dem inneren und äußere Durchmesser der äußeren Feder. Beim Verspannen durch Aufbringen einer axialen oder auch radial wirkenden Kraft werden beide Federn gestaucht und ineinander geschoben. An den Kontaktflächen der Federn zueinander entstehen radiale Kräfte, welche eine radiale Ausdehnung der äußeren Feder und gleichzeitig eine radiale Reduzierung der inneren Feder bewirken, wodurch alle Bauteile über Reibschluss miteinander verbunden werden. Durch unterschiedliche Auswahl der Durchmesser des Federdrahts und der Federn der Innen- und Außenfeder sowie der Anzahl der Windungen, lassen sich unterschiedliche Klemmkräfte realisieren, so dass je nach Größe des Winkels β (siehe Zeichnung Blatt 2 4) der Spannsatz entweder durch entfernen der axialen Spannkraft zerstörungsfrei gelöst werden kann oder bei kleineren gewählten Winkeln selbsthemmend wirkt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist, dass die Nabe oder die Welle auch mit einem Gewinde versehen sein können. Dadurch wird die Verspannung sowohl einer Gewindestange als Welle als auch einer Nabe mit Innengewinde in Kombination mit nur einer Feder ermöglicht.

Claims

Expander – Spannsatz zum Spannen einer Nabe auf einer Welle, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannsatz aus einer äußeren Feder und einer inneren Feder bestehend aus Draht mit ovalem Profil zusammengesetzt ist.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe oder die Welle mit Gewinde versehen sein können.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn als Druck- oder Zugfedern gewickelt sein können.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn mit axialer oder radialer Spannkraft verspannt werden können.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Feder und die inneren Feder in beliebiger Form z. B. zylinderförmig, kegelförmig oder polygonal zusammengesetzt sind.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn mindestens eine Windung haben.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn unterschiedliche Durchmesser entlang ihrer Achse haben.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der inneren Feder zwischen dem inneren und äußeren Durchmesser der äußeren Feder liegt.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der inneren Feder so groß ist, dass sich die Windungen in Bezug auf das Profil der äußeren Feder berühren.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel ß zwischen der Innen- und Außenfeder ist kleiner als 90°.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- und Außenfedern beliebige Drahtdurchmesser haben können.
Spannsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je nach gewählter Größe des Winkels β die kraftschlüssige Verbindung zwischen Welle und Nabe nach Wegnahme der axialen oder radialen Spannkraft bei kleinerem Winkel β entweder zerstörungsfrei gelöst werden kann oder bei größerem Winkel β selbsthemmend bestehen bleibt.