DE1905354A1

DE1905354A1 - Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle

Info

Publication number: DE1905354A1
Application number: DE19691905354
Authority: DE
Inventors: Lothar Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-04
Filing date: 1969-02-04
Publication date: 1970-08-13

Description

Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle Die Erfindung betrifft einen Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle, bestehend aus einem kegeligen Spannring aus hochfestem Stahl, dessen innere und äußere kegelige Mantelfläche eine parallel zur Achse verlaufende Mitnehmerverzahnung -Kerbverzahnung-mit geringer Zahntiefe- aufweist, wobei der Spannring an einem Ende als Zentrierring und als Verzahnungswerkzeug ausgebildet ist.
Ein bekannter Spannsatz der vorgenannten Art besteht aus einem kegeligen Spannring aus hochfestem Stahl, dessen innere und äußere kegelige Mantelfläche eine parallel zur Achse verlaufen-Mitnehmerverzahnung eine Kerbverzahnung mit geringer Zahntiefe- aufweist, wobei der Spannring an einem Ende als Zentrierring und als Verzahnungswerkzeug ausgebildet ist. Die in der kegeligen Bohrung und an der äußeren kegeligen Mantelfläche des Spannringes $befindlichen Mitnehmerverzahnungen weisen das gleiche Zahnprofil ata. Mittels einer Spannschraube oder einem anderen Spannorgan wird der verzahnte kegelige Spannring axial in den Ringspalt von Welle und Nabe eingezogen, wodurch die Welle und die Nabenbohrung mit dem Zahnprofil des Spannringes verzahnt werden und so ein spielfreier Formschluß zur Übertragung von Drehmomenten besteht. Dadurch, daß der als Verzahnungswerkzeug ausgebildete, verzahnte Spannring sowohl in seiner Bohrung als auch an seiner Außenfläche kegelig ist und das Verzahnen von Welle und Nabe gleichzeitig in einer Stufe erfolgt ergibt sich der Nachteil, daß beim Verzahnen sehr beachtliche axiale Kräfte erzeugt werden müssen. Ein weiterer Nachteil resultiert daraus, daß in der Mehrzahl der Fälle die Wellen gegenüber den Naben aus einem festeren Werkstoff bestehen, wodurch der kegelige verzahnte Spannring bei axialer Beaufschlagung den Weg des geringsten Widerstandes geht und verzahnt weitgehend weitgehend mit seinen Mitnehmerzähnen den weicheren Werkstoff der Nabe, so daß die vorwiegend aus einem härteren Werkstoff bestehende Welle ungenügend verzahnt und das übetragbare Drehmoment herabgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile zu beseitigen und einen Spannring (Spannsatz) zu schaffen, bei dem die in der Bohrung und an der kegeligen Außenfläche befindliche Mitnehmerverzahnung des Spannringes mit geringen axialen Kräften in die Welle und Nabe, auch bei unterschiedlichen Werkstoffqualitäten, spielfrei mit allseitig satt anliegenden Zahnflanken eingedrückt (verzahnt) werden kann zur Übertragung großer Drehmomente.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, , daß die äußere kegelige Mantelfläche mit parallel zur Achse verlaufender Mitnehmerverzahnung (Kerbverzahnung) des Spannringes in Kombination mit der inneren zylindrischen Mantelfläche mit parallel zur Achse verlaufender Mitnehmerverzahnung (Kerbverzahnung) steht. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die innere zylindrische, parallel zur Achse verlaufende Mitnehmerverzahnung des Spannringes gegenüber der äußeren kegeligen, parallel zur Achse verlaufende Mitnehmerverzahnung bei gleichem Zahnflankenwinkel unterschiedliche Zahntiefen auf, wobei die innere zylindrische Mitnehmerverzahnung gegenüber der äußeren kegeligen Mitnehmerverzahnung eine größere Länge aufweist0 Durch die erfindungsgemäße Kombination der äußeren kegeligen Mitnehmerverzahnung mit der inneren zylindrischen Mitnehmerverzahnung; ferner daß die innere zylindrische Mitnehmerverzahnung gegenüber der äußeren kegeligen Mitnehmerverzahnung bei gleichem Zahnflankenwinkel unterschiedliche Zahntiefen und die innere Mitnehmerverzahnung gegenüber der äußeren Mitnehmerverzahnung eine größere Länge aufweist wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß beim Verzahn@n von Welle und Nabe mittels des gezahnten Spannringes in Pfeilrichtung durch ein Spannorgan oder eine Presse nur geringe axiale Kräfte erforderlich sind, da der Verzahnungsvorgang in zwei Stufen dergestalt erfolgt, daß als erste Stufe die Welle und als zweite Stufe die Nabe mit den Profilen der Mitnehmerverzahnungen des Spannringes verzahnt werden, wodurch eine spielfreie Formschlußverbindung mit leichter Radialpressung zwischen Welle, Spannring und Nabe besteht zur Ubertragung großer Drehmomente. Dadurch, daß nach der Erfindung die innere und äußere Mitnehmerverzahnung bei gleichem Zahnflankenwinkel unterschiedliche Zahntiefen aufweisen ist es mit Vorteil gegeben, daß härtere Wellen mit Naben aus einem weichen Werkstoff z.B. aus Kunststoff o.dgl. mittels des verzahnten Spannringes so verzahnt werden können, daß das aus der härteren Welle zulässige Drehmoment übertragen werden kann, wenn in diesem Fall die äußere kegelige Mitnehmerverzahnung die größere Zahntiefe und somit die größeren Zahnflankenflächen aufweist. Durch die kegelige Ausbildung der äußeren verzahnten Mantelfläche wird die innere zylindrische verzahnte Mantelfläche des Spannringes beim axialen Eindrücken mit einer gewissen Radialpressung auf die Welle gepreßt. Ferner ist es gegeben, daß der verzahnte Spannring immer wieder nach-gespannt werden kann, wenn erforderlich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig.l den erfindungsgemäßen als Verzahnungswerkzeug durchgebildeten geschlossenen Spannring mit zylindrischer Innenverzahnung (Kerbverzahnung) in Kombination mit kegeliger Außenverzahnung (Kerbverzahnung) und Zentrierring, eingesetzt zwischen einer Welle und einer Nabe, in einem axialen Schnitt im unverzahnten Zustand, Fig.2 eine teilweise Vorderansicht des Spannringes und Fig.3 die obere Häfte des gleichen verzahnten Spannringes gemäß Fig.l eingezogen zwischen einer Welle und Nabe im verzahnten Zustand in einem teilweisen Axialschnitt.
Der verzahnte Spannring (Spannsatz) nach Fig.l bis 3 -eingesetzt zwischen einer Welle 2 und einer Nabe 3 besteht aus einem ge### schlossenen Ring 1 aus hochfestem Stahl mit einer längeren inneren zylindrischen Mitnehmerverzahnung la und einer kürzeren äußeren kegeligen Mitnehmerverzahnung lb, wobei das Zahnprofil der inneren und äußeren Verzahnung bei gleichem Zahnflankenwinkel unterschiedliche Zahntiefen aufweist und der Spannring 1 an einem Ende als Dentrierring lc ausgebildet ist. Zwischen der inneren und äußeren tneirnerverzahnu' la, lb und dem Zentrierring lc des Spannringes 1 befinden sich Spannuten ld. Auch gehört es zu der Erfindung, daß die Welle 2 an ihrem vorderen Ende eine ringförmige Eindrehung 2a besitzt, wodurch in Verbindung mit der inneren, längeren zylindrischen Mitnehmerverzahnung la und der äußeren, kürzeren kegeligen Mitnehmerverzahnung lb des Spannringes 1 die Möglichkeit gegeben ist, daß das Ver-#ahnen von Welle 2 und der Nabe 3 mittels des Spannringes 1 in zwei Stufen mit geringen axialen Kräften erfolgt, dergestalt, daß zuerst die Verzahnung der Welle 2 durch die innere zylindrische Mitnehmerverzahnung la und dann die Verzahnung der Nabenbohrung der Nabe 3 durch die äußere kegelige Mitnehmerverzahnung lb vollzogen wird, wodurch ein spielfreier Formschluß mit satt anliegenden Zahnflanken zwischen Welle verzahnten Spannring 1 und der Nabe 3 besteht und so ein Ausschlagen der Formschlußverbindung auch bei starken dynamischen Torsionsbeanspruchungen vermieden wird.
Blatt 5-Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche: 1. Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle. beste hend aus einem kegeligen Spannring aus hochfestem Stahl dessen innere und äußere kegelige Mantelfläche eine parallel zur Achse verlaufende Mitnehmerverzahnung (Kerbverzahnung) mit geringer Zahntiefe aufweist, wobei der Spannring an einem Ende als Zentrierring und als Verzahnungswerkzeug ausgebildet ist gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale: a) die äußere kegelige Mantelfläche mit parallel zur Achse verlaufenden Mitnehmerverzahnung (1b) -Kerbverzahnung- des Spannringes (1) mit b) der inneren zylindrischen Mantelfläche mit parallel zur Achse verlaufenden Mitnehmerverzahnung (la) Kerbverzahnung-.
2. Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die innere zylindrische, parallel zur Achse verlaufende Mitnehmerverzahnung (la) des Spannringes (1) gegenüber der äußeren kegeligen parallel zur Achse verlaufende Mitnehmer.

verzahnung (lb) bei gleichem Zahnflankenwinkel unterschied.

liche Zahntiefen aufweisen, wobei die innere zylindrische Mitnehmerverzahnung (1a) gegenüber der äußeren kegeligen Mitnehmerverzahnung 61b) eine größere Länge aufweist.

L e e r s e i t e