DE1185424B

DE1185424B - Spannelement zur Verbindung von Naben mit einer Welle

Info

Publication number: DE1185424B
Application number: DEP25761A
Authority: DE
Inventors: Lothar Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-09-28
Filing date: 1960-09-28
Publication date: 1965-01-14

Description

Spannelement zur Verbindung von Naben mit einer Welle Die Erfindung bezieht sich auf Spannelemente zur Verbindung von Naben mit einer Welle mittels zylindrischer Spannringe aus hochfestem Stahl mit korrespondierenden Kegelflächen und Mitnehmern.
Nach einem älteren, noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag ist es bei Spannelementen dieser Art bekannt, den zylindrischen Mantel des stärkeren Außenringes mit einer parallel zur Achse laufenden Mitnehmerverzahnung zu versehen und gegebenenfalls als Verzahnungswerkzeug gegenüber der Nabenbohrung auszubilden, um mit geringer Flächenpressung einen spielfreien Formschluß zwischen Außenspannring und Nabenkörper herbeizuführen. Ein weiterer, ebenfalls nicht vorveröffentlichter Vorschlag sieht vor, zusätzlich zu der verzahnten Mantelfläche des Außenspannringes auch den Innenspannring sowohl in seiner zylindrischen Bohrung als auch auf seiner kegeligen Mantelfläche mit einer parallel zur Achse laufenden Mitnehmerverzahnung zu versehen, wobei letztere in die gleichfalls verzahnte Kegelfläche des Außenspannringes eingreift. Auf diese Weise wird bei niedrigem Gewicht und geringem Platzbedarf eine Verbesserung der kraftschlüssigen Verbindung mittels konischer Spannringe erreicht.
Bei einer Nabenbefestigung mit zwei übereinandergeschobenen Spannhülsen, von denen die innere geschlitzt und innen zylindrisch und außen konisch ist und die äußere innen konisch und außen zylindrisch ist, ist es bekannt, die Welle und die innere Spannhülse sowie die Nabe und die äußere Spannhülse mit je einem axial gerichteten Keil fonnschlüssig zu verbinden. Es ist ferner bekannt, Spannringe aus weichem Werkstoff, wie ungehärtetera Stahl, Messing, Kupfer oder anderen Metallen oder Kunststoff, zu fertigen, um das plastische und elastische Arbeitsvermögen von Spannelementen mit zylindrischen Spannringen und korrespondierenden Kegelflächen zu erhöhen. Bei Geräten zur Aufhängung von Rohren mittels eines in einen konischen Gehäuseteil einzuziehenden Keilstücks gehört es zum Stand der Technik, zwischen die radial gezahnte Außenmantelfläche des einzuziehenden Keilstücks und das verjüngte Gehäuseteil eine Zwischenlage aus härterem Material einzufügen, deren Oberfläche den Bewegungen der Zähne größeren Widerstand gegen axiale Verschiebungen entgegensetzt. Schließlich ist es bei lösbaren Klemmverbindungen zweier mit Gleitflächen aufeinandersitzender Körper bekannt, zwischen den inneren Druckkegel und die aufzuweitende kegelförmige Ausnehmung einer Welle Nadelrollen zu schalten. Dabei wird die Schränkung der Nadelrollen für die Klemmverbindung nutzbar gemacht.
Der Erfindung liegt die Verbesserung der Notlaufeigenschaften von Spannelementen zur Verbindung von Naben mit einer Welle mittels zylindrischer Spannringe aus hochfestem Stahl mit korrespondierenden Kegelflächen und Mitnehmem bei Schlupf infolge überlast zugrunde. Gemäß der Erfindung sind die zylindrischen Außenflächen des Außenringes und die zylindrischen Innenflächen des Innenringes mit achsparallelen Mitnehmerzähnen versehen, und die korrespondierenden Kegelflächen der Spannringe weisen, wie bekannt, eine glatte Oberfläche auf, die bei überlast einen Schlupf der konischen Verbindung zulassen. Auf diese Weise ist bei überschreitung eines maximalen Drehmoments die Schlupfmöglichkeit der gesamten Verbindung auf die Kegelflächen der Spannringe beschränkt, so daß Beschädigungen in der Bohrung des Nabenkörpers und an der Welle - Kaltverschweißen - verhindert sind und die Nabe und die Welle vor Zerstörung bewahrt werden. Dagegen ist die Auswechselung beschädigter Spannringe selbst einfach und mit niedrigen Kosten und Zeitaufwand leicht möglich. Es ist im übrigen vorteilhaft, den inneren Spannring aus einem Werkstoff mit Notlaufeigenschaften und hoher Druckbeanspruchungsfähigkeit, wie Grauguß, Bronze, Kunststoff od. dgl., zu fertigen, um die Lebensdauer der Spannverbindung zu erhöhen, oder den Innenspannring an seiner Kegelfläche mit einer Ausdrehung zur Aufnahme eines druck- und verschleißfesten, auswechselbaren Bandes aus einem Werkstoff mit Notlaufeigenschaften und hoher Druckbeanspruchungsfähigkeit zu versehen, damit auch die Spannringe vor Abnutzung geschützt werden und nach entsprechender Betriebsdauer gegebenenfalls nur die Auswechslung des Bandes erforderlich ist. Schließlich kann die Ausdrehung der Kegelfläche am Umfang des Innenspannringes zur Einlagerung von gehärteten Nadeln in Form eines Nadellagers herangezogen werden, um den Verschleiß der Kegelflächen weitgehend auszuschließen.
Für die an sich bei drehmomentübertragenden Verbindungen bekannten Merkmale der Unteransprüche wird Schutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch begehrt.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise in fünf Abbildungen dargestellt. Es zeigt Ab b. 1 das Spannelement - den Innen- und Außenspannring - mit mehreren an den zylindrischeu Mantelflächen parallel zur Achse verlaufenden Mitnehmerzähnen und glatten, korrespondierenden Kegelflächen im Axialschnitt, A b b. 2 die Stimansicht der A b b. 1, Ab b. J das Spannelement, bei welchem der Innenspannring an seiner Kegelfläche eine Ausdrehung zur Aufnahme eines druck- und verschleißfesten Bandes besitzt, im Axialschnitt, Ab b. 4 das Spannelement, bei welchem die Ausdrehung der Kegelfläche des Innenspannringes mit gehärteten Nadeln ausgefüllt ist, im Axialschnitt und Ab b. 5 ein Einbaubeispiel des Spannelementes nach Ab b. 3 mit Nabe, Welle und Spannmutter. Das Spannelement nach Ab b. 1 und 2 besteht aus einem Innenspannring 1 und einem Außenspannring 2 mit glatten, korrespondierenden Kegelflächen, von denen jeder an seiner zylindrischen Mantelfläche parallel zur Achse verlaufende Mitnehmerzähne 3, 4 aufweist.
Das Spannelement gemäß Ab b. 3 besteht gleichfalls aus einem Innen- und Außenspannrincy la, 2 mit korrespondierenden, glatten Kegelflächen und Mitnehmer7ähnen3, 4. Der Innenspannringla ist an seiner Kegelfläche mit einer Ausdrehung5 zur Aufnahme eines auswechselbaren druck- und verschleißfesten Bandes 6 versehen.
Das Spannelement nach Ab b. 4 entspricht im Aufbau dem Spannelement nach Ab b. 3, mit dem Unterschied, daß die Ausdrehung 5 der Kegelfläche des Innenspannringesla mit gehärteten Nadeln 7 ausgefüllt ist. In dem Einbaubeispiel nach Ab b. 5 sind die Spannringe 1 a und 2 der A b b. 3 zwischen einer abgesetzten Welle 8 und einer Nabe 9 eingesetzt und werden durch ein Druckstück 10 in Verbindung mit einer Mutter 11, die in Funktionsverbindung mit einem Gewindeansatz der Welle 8 steht, axial beaufschlagt, wodurch die Verbindungsteile spielfrei und kraftschlüssig gekuppelt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Spannelement zur Verbindung von Naben mit einer Welle mittels zylindrischer Spannringe aus hochfestem Stahl mit korrespondierenden Kegelflächen und Mitnehmern, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die zylindrischen Außenflächen des Außenringes (2) und die zylindrisehen Innenflächen des Innenringes (1) mit achsparallelen Mitnehmerzähnen (4, 3) versehen sind und die korrespondierenden Kegelflächen der Spannringe (2, 1), wie bekannt, eine glatte Oberfläche aufweisen, die bei Überlast einen Schlupf der konischen Verbindung zulassen.
2. Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenspannring (1) aus einem Werkstoff mit Notlaufeigenschaften und hoher Druckbeanspruchungsfähigkeit, wie Grauguß, Bronze oder Kunststoff-, besteht. 3. Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenspannring an seiner Kegelfläche eine Ausdrehung (5) zur Aufnahme eines Bandes (6) aus einem Werkstoff mit Notlaufeigenschaften und hoher Druckbeanspruchungsfähigkeit aufweist (A b b. 3 und 5). 4. Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdrehung (5) der Kegelfläche des Innenspannringes (la) mit zylindrischen Nadeln (7) ausgefüllt ist (A b b. 4). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 680 768, 84,12 728, 862 847, 891410; deutsche Auslegesehrift Nr. 1031589; USA.-Patentschrift Nr. 2 874 437. In Betracht gezogene ältere Patente. Deutsches Patent Nr. 1095 064.