DE19504145A1 - Reibschlüssige Drehverbindung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine reibschlüssige Drehverbindung mit

• - einer auf eine Welle aufsetzbaren und an dieser zu befestigenden Keilringanordnung, die aus zwei Keil­ ringabschnitten mit konischen, im Querschnitt V-för­ mig angeordneten Außenflächen besteht,
• - einem die Keilringanordnung umgreifenden Spannring, der aus zwei Spannringelementen mit konischen Innen­ flächen besteht, die auf den konischen Außenflächen der Keilringabschnitte gleiten,
• - einer durch die inneren Stirnflächen der Spannring­ elemente zwischen sich gebildeter Druckringkammer, einem die radial äußere Seite der Druckringkammer abschließenden ringförmigen Element, wobei zur Ab­ dichtung der Druckringkammer zwischen mindestens einer der Mantel flächen der Spannringelemente und dem ringförmigen Element mindestens eine Ringdich­ tung vorgesehen ist,
• - einer Abdichtung der Druckringkammer gegenüber der Welle und der Innenfläche der Keilringanordnung und einem hydraulischen Anschluß der Druckringkammer.

Solche reibschlüssigen Drehverbindungen sind für Verbindungen einer Hülse auf einer Welle in Form von Kupplungen in ver­ schiedenen Ausführungsformen bekannt.

Aus der DE-PS 31 49 067 ist eine reibschlüssige Drehverbindung der eingangs genannten Art für eine Hülse auf einer Welle bekannt.

Die als Druckraum bezeichnete Druckringkammer wird auf der zur Welle hinweisenden Seite durch die Keilringanordnung und auf der von der Welle nach außen weisenden Seite durch ein als ringförmige Schulter bezeichnetes ringförmiges Element be­ grenzt. Die Keilringanordnung besteht dabei aus zwei als Druckringe bezeichneten Keilringabschnitten und einer Hülse. Bei der bekannten reibschlüssigen Drehverbindung bilden das ringförmige Element und ein als Außenring bezeichnetes Spann­ ringelement ein einstückiges Teil, wobei dessen das ringförmi­ ge Element ausbildendes äußeres Ende das von der Welle wegwei­ sende Ende der Druckringkammer umgreift.

Die Keilringabschnitte sind miteinander verschraubt und bilden in oben angegebener Art und Weise zusammen den Keilring.

Das die Druckringkammer übergreifende äußere Ende des einen Spannringelements ist verschieblich auf der Mantelfläche des anderen Spannringelements gelagert. Zur Abdichtung der Druck­ ringkammer ist zwischen der Mantelfläche des einen Spannring­ elements und der Innenfläche des die Druckringkammer übergrei­ fenden anderen Spannringelements eine Ringdichtung angeordnet.

Beide Spannringelemente bilden den die Keilringabschnitte um­ greifenden Spannring.

Die Druckringkammer ist über einen hydraulischen Anschluß und mindestens einem Kanal unmittelbar mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar.

Zur Abdichtung der Druckringkammer gegenüber einer Hülse bzw. der Welle ist eine Ringdichtung an der Verbindungsstelle der beiden Keilringabschnitte vorgesehen.

Die bekannte Kupplung arbeitet wie folgt:
Über den hydraulischen Anschluß und den mit diesem Anschluß fluidmäßig verbundenen Kanal wird die Druckringkammer mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt. Der Hydraulikdruck bewirkt, daß die beiden Spannringelemente sich gleichzeitig gegen die ansteigenden konischen Außenflächen der Keilringabschnitte bewegen. Dies hat zur Folge, daß die Keilringabschnitte gegen die Hülse und die Hülse wiederum gegen die Welle gepreßt wird. Eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Welle und der Hülse ist somit hergestellt. Eine mechanische Sicherung der verspannten Lage ist ebenfalls vorgesehen.

Aufgrund der Anordnung der Ringdichtungen ist die Druckring­ kammer nicht hermetisch abgedichtet. Es gelangt Hydraulikflüs­ sigkeit zwischen die konischen Außenflächen der Keilringab­ schnitte und die konischen Innenflächen der Spannringelemente.

Dies hat zur Folge, daß bei hohen Betriebsdrücken größere Mengen Hydraulikflüssigkeit entlang der konischen Außenflächen der Keilringabschnitte wandern und so nach außen dringen können.

Nachteilig hierbei ist, daß der für das Spannen der Keilring­ abschnitte notwendige Druck in der Druckringkammer über einen bestimmten Betrag hinaus nicht vergrößert werden kann, da bei besonders hohen Betriebsdrücken Hydraulikflüssigkeit verstärkt nach außen dringt und so eine Druckbegrenzung hervorruft.

Die bekannten reibschlüssigen Drehverbindungen sind zudem aufwendig in der Wartung, da zum einen die Hydraulikflüssig­ keit im Drucksystem ständig überwacht und gegebenenfalls nach­ gefüllt werden muß, zum anderen muß darauf geachtet werden, daß die Flächen zwischen der Innenseite der Hülse bzw. zwi­ schen den Innenseiten der Keilringabschnitte und der Außen­ seite der Welle frei von Hydraulikflüssigkeiten bleiben, damit ein Reibschluß zwischen der Welle und der Hülse bzw. der In­ nenseite der Keilringabschnitte während des Betriebs gewähr­ leistet bleibt.

Es besteht daher die Aufgabe, eine reibschlüssige Drehverbin­ dung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß unter Vermeidung der genannten Nachteile des Standes der Technik für jeden Anwendungsfall ein zuverlässiges Spannen der Drehver­ bindung auf der Welle auch mit hohen Betriebsdrücken in der Druckringkammer möglich ist. Zudem soll vermieden werden, daß Hydraulikflüssigkeit außerhalb der reibschlüssigen Drehver­ bindung und insbesondere in den Raum zwischen der Welle und der Innenfläche der Keilringanordnung gelangt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Ab­ dichtung der Druckringkammer Ringdichtungen vorgesehen sind, die in jeder Stellung der Spannringelemente mit diesen in Ein­ griff stehen.

Die reibschlüssige Drehverbindung hat daher den entscheidenden Vorteil, daß die Druckringkammer aufgrund der Anordnung der Ringdichtungen vollständig gegenüber ihrer Umgebung abgedich­ tet ist und so mögliche Leckageverluste vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen reibschlüssigen Drehverbindung ist darin zu sehen, daß der in der Druckring­ kammer wählbare Betriebsdruck gegenüber dem maximalen Druck in der Druckringkammer der Drehverbindung des Standes der Technik wesentlich höher gewählt werden kann. Aus dem genannten Grund ist eine sichere Spannverbindung bis mindestens zu einem auf die Welle wirkenden Drehmoment von 1.500.000 Nm möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen den Keilringabschnitten und der Welle eine Hülse vorgesehen, die mit den Keilringabschnitten die Keilringanord­ nung bildet. Diese Hülse ist vorzugsweise in ihrem Umfang mehrfach axial unterteilt. Vorteilhafterweise ist die Hülse dreiteilig ausgebildet. Des weiteren weisen die einzelnen Elemente der Hülse im entspannten Zustand Zwischenräume in Form von Schlitzen auf. Dies bewirkt eine optimale Übertragung der durch die Verschiebung der Spannringelemente bewirkte Spannkraft auf die Welle.

Ferner ist ein Zwischenringelement vorgesehen, das zwischen den Keilringabschnitten angeordnet und derart gestaltet ist, daß die Druckringkammer in jeder möglichen Stellung der Spannringelemente zur Welle hin begrenzt und abgedichtet ist.

Vorteilhaft verhindern die zu beiden Seiten des Zwischenring­ elements angeordneten Halteringe ein Abgleiten der Ringdich­ tungen von ihren Sitzen in die Zwischenräume der Hülse.

Diese Weiterbildung erlaubt eine gegenüber dem bekannten Stand der Technik wesentlich einfachere Montage, da die für die Ab­ dichtung der Druckringkammer gegenüber den konischen Außen­ flächen der Keilringabschnitte notwendigen Ringdichtungen vor dem Aufschieben des Zwischenringelements auf die Hülse bereits in im Zwischenringelement vorgesehene Sitze eingesetzt werden.

Dadurch entfällt auch eine weitere Bearbeitung der konischen Außenflächen der Keilringabschnitte oder der konischen Innen­ flächen der Spannringelemente, die an sich bei Aufnahme der Ringdichtungen in den konischen Flächen notwendig wäre.

Ein weiterer und kostenbedeutender Vorteil ist darin zu sehen, daß durch diese Anordnung der Ringdichtungen auf dem Zwischen­ ringelement mit einem einzigen Bauteil sowohl eine Abdichtung der Druckringkammer gegenüber den konischen Außenflächen der Keilringabschnitte als auch eine Abdichtung gegenüber der Hülse und den Innenflächen der Keilringabschnitte bewirkt wird.

Die Anordnung der Ringdichtungen unmittelbar neben der Druck­ ringkammer hat den Vorteil, daß die konischen Außenflächen der Keilringabschnitte frei von Hydraulikflüssigkeit bleiben und daher eine Übertragung größerer Spannkräfte von den Spannring­ elementen über die Keilringabschnitte auf die Welle möglich ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht die Keilringanordnung ausschließlich aus zwei Keil­ ringabschnitten, die ebenfalls konische, im Querschnitt V- förmig angeordnete Außenflächen aufweisen. Die beiden Keil­ ringabschnitte sind einteilig gestaltet, wobei diese in minde­ stens zwei, vorzugsweise drei axiale Segmente unterteilt sind.

Vorteilhaft ist das für die Weiterbildung der Erfindung vor­ gesehene Zwischenringelement so ausgebildet, daß dieses im Grund der V-förmig angeordneten Keilringabschnitte angeordnet ist, wobei auf der von den Außenflächen der Keilringabschnitte wegweisenden Seite des Zwischenringelements Ausnehmungen vor­ gesehen sind, in denen die Ringdichtungen angeordnet sind.

Diese von den Außenflächen der Keilringabschnitte wegweisende Seite des Zwischenringelements ist vorzugsweise eben ausgebil­ det, wodurch sich der Fertigungsaufwand für die Herstellung der Ausnehmungen erheblich reduziert.

Vorteilhafterweise bildet das die Druckringkammern nach außen hin begrenzendes ringförmige Element mit einem Spannringele­ ment ein einstückiges Teil. Aufgrund dieser Anordnung ist ausschließlich eine einzige Ringdichtung notwendig, um die Druckringkammer auf der von der Welle wegweisenden Seite nach außen hin abzudichten.

Mindestens eine in einem der Spannringelemente vorgesehene Halteschraube hält die verspannte Lage der Keilringabschnitte aufrecht, so daß es für die dauerhafte Erzielung einer reib­ schlüssigen Verbindung zwischen Hülse und Welle nicht notwen­ dig ist, die Druckringkammer dauerhaft mit Hydraulikflüssig­ keit unter Betriebsdruck zu beaufschlagen.

Vorzugsweise sind sechs auf einer von der Druckringkammer wegweisenden Stirnseite der Spannringelemente jeweils im Win­ kelabstand von 60° zueinander angeordnete Halteschrauben vor­ gesehen.

Die hydraulische Druckbeaufschlagung nach dem Prinzip eines einfach wirkenden hydraulischen Zylinders ist deshalb möglich, weil die Neigung der konischen Außenflächen der Keilringab­ schnitte bevorzugt so gewählt wird, daß der Neigungswinkel des jeweiligen konischen Keilringelements ein wenig größer ist als der Reibungswinkel von zwei aufeinandergleitenden gut bearbei­ teten und geschmierten Metallflächen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbei­ spielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläu­ tert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbei­ spiel einer reibschlüssigen Drehverbindung, montiert auf einer Welle, wobei die Druckringkammer drucklos ist und die Spannringelemente sich in der entspann­ ten Lage befinden,

Fig. 2 einen Querschnitt der reibschlüssigen Drehverbindung gemäß Fig. 1, jedoch gegenüber Fig. 1 mit einer druckbeaufschlagten Druckringkammer und Spannring­ elementen in gespannter Lage,

Fig. 3 einen Querschnitt der reibschlüssigen Drehverbindung gemäß Fig. 1, jedoch gegenüber Fig. 2 mit einer drucklosen Druckringkammer und mit mittels einer Halteschraube in gespannter Lage gehaltenen Spann­ ringelementen.

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbei­ spiel einer reibschlüssigen Drehverbindung, montiert auf einer Welle, wobei die Druckringkammer drucklos ist und die Spannringelemente sich in der entspann­ ten Lage befinden,

Fig. 5 einen Querschnitt der reibschlüssigen Drehverbindung gemäß Fig. 4, jedoch gegenüber Fig. 4 mit einer druckbeaufschlagten Druckringkammer und Spannring­ elementen in gespannter Lage, wobei mittels einer Halteschraube die Spannringelemente zusätzlich in gespannter Lage gehalten werden.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines ersten Ausführungsbei­ spiels einer reibschlüssigen Drehverbindung gezeigt. Die reib­ schlüssige Drehverbindung 22 besteht im wesentlichen aus zwei Elementen, nämlich einer auf eine Welle 20 angeordneten Keil­ ringanordnung 2 und einem die Keilringanordnung 2 umgreifenden Spannring 3. Die Keilringanordnung 2 umfaßt bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1-3) eine Hülse 1 und die Hülse 1 umgreifenden Keilringabschnitte 2a, 2b.

Die Hülse 1, deren Innendurchmesser nahezu dem Außendurchmes­ ser der Welle 20 entspricht, ist im Umfang mehrmals axial unterteilt. Sie weist an ihren Enden jeweils eine Ringschulter 25a, 25b auf, wobei innerhalb der Ringschultern 25a, 25b die beiden hinsichtlich ihrer Grundform vorzugsweise identischen Keilringabschnitte 2a, 2b mit konischen, im Querschnitt V- förmig angeordneten Außenflächen 9a, 9b angeordnet sind. Vor­ zugsweise umgreifen die nach außen weisenden Enden der Keil­ ringabschnitte 2a, 2b die Ringschultern 25a, 25b.

Der die Keilringanordnung 2 umgreifende Spannring 3 besteht wiederum aus zwei, hinsichtlich ihrer Grundform vorzugsweise identischen Spannringelementen 3a, 3b. Die Spannringelemente 3a, 3b weisen konische Innenflächen 10a, 10b auf, die auf den konischen Außenflächen 9a, 9b der Keilringabschnitte 2a, 2b gleiten.

Aufgrund der Anordnung der Spannringelemente 3a, 3b bildet sich zwischen den inneren Stirnflächen der jeweiligen Spann­ ringelemente 3a, 3b eine Druckringkammer 7, die zur Welle 20 hin durch die Keilringanordnung 2 und auf der von der Welle 20 wegweisenden Seite durch ein ringförmiges Element 6 räumlich begrenzt ist.

Die Druckringkammer 7 steht über mindestens eine in einem Spannringelement 3a, 3b oder in dem ringförmigen Element 6 vorgesehene Druckleitung 24 mit einem hydraulischen Anschluß 8 fluidmäßig in Verbindung.

Das ringförmige Element 6 ist vorzugsweise als äußerer Ring ausgebildet und umschließt mindestens einen Teil der Mantel­ fläche 11a, 11b des Spannrings 3 mit seiner Innenfläche 12.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungs­ beispiel ist das ringförmige Element 6 in jeweils in den Man­ telflächen 11a, 11b der Spannringelemente 3a, 3b vorgesehenen Aussparungen 26a, 26b (Fig. 2) eingesetzt und derart gestal­ tet, daß das ringförmige Element 6 in jeder Stellung der Spannringelemente 3a, 3b die Druckringkammer 7 auf der von der Welle 20 wegweisenden Seite begrenzt. Die für die Abdichtung der Druckringkammer 7 notwendigen Ringdichtungen 13a, 13b sind vorzugsweise unmittelbar neben der Druckringkammer 7 in Aus­ nehmungen 21a, 21b der jeweiligen Aussparungen 26a, 26b vor­ gesehen.

Bei einem anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Aus­ führungsbeispiel, sind die für die Abdichtung der Druckring­ kammer 7 notwendigen Ringdichtungen 13a, 13b vorzugsweise in jeweils einer der Mantelflächen 11a, 11b der Spannringelemente 3a, 3b angeordnet, wobei das ringförmige Element 6 nahezu die ganze Mantelfläche des Spannrings 3 umgibt. Bei einer bevor­ zugten Ausführungsform sind die Ringdichtungen 13a, 13b eben­ falls unmittelbar neben der Druckringkammer 7 angeordnet.

Bei einem weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist das ringförmige Element 6 einstückig mit einem der Spannringelemente 3a, 3b verbunden und so gestaltet, daß dieses das andere Spannringelement übergreift und so die Druckringkammer 7 auf der zur Welle 20 wegweisenden Seite begrenzt. Die für die Abdichtung der Druckringkammer 7 notwen­ dige Ringdichtung ist vorzugsweise unmittelbar neben der Druckringkammer 7 in einer Ausnehmung in einem der Spannring­ elemente 3a, 3b angeordnet.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenringelement 14 vorgesehen, das zwischen den beiden Keilringabschnitten 2a, 2b auf der Hülse 1 so angeord­ net und derart gestaltet ist, daß die Druckringkammer 7 in jeder Stellung der Spannringelemente 3a, 3b zur Welle 20 und zu den konischen Außenflächen 9a, 9b der Keilspannringab­ schnitte 2a, 2b hin durch das Zwischenringelement 14 begrenzt und abgedichtet ist.

Dies wird dadurch bewirkt, daß das Zwischenringelement 14 an seinen beiden äußeren Enden 15, 16 Sitze 17, 18 zur Aufnahme von Ringdichtungen 5a, 5b aufweist. Die Sitze 17, 18 für die Ringdichtungen 5a, 5b sind dabei so angeordnet und derart gestaltet, daß die Ringdichtungen 5a, 5b in jeder Stellung der Spannringelemente 3a, 3b mit den Innenflächen 10a, 10b der Spannringelemente 3a, 3b in Eingriff stehen.

Bei einem anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Aus­ führungsbeispiel sind mindestens drei Ringdichtungen vorgese­ hen. Zwischen den beiden inneren Stirnflächen der Keilring­ abschnitte 2a, 2b, die im Bereich ihrer kleinen Außendurch­ messer zusammenstoßen, ist eine erste Ringdichtung vorgesehen, die zur Abdichtung der Druckringkammer 7 gegenüber der Hülse 1 und den Innenflächen der Keilringabschnitte 2a, 2b dient. Die weiteren Ringdichtungen sind in Ausnehmungen auf den Innen­ flächen 10a, 10b der Spannringelemente 3a, 3b oder auf den Außenflächen 9a, 9b der Keilringabschnitte zur Abdichtung der Druckringkammer 7 vorgesehen. Vorzugsweise sind diese Ring­ dichtungen unmittelbar neben der Druckringkammer 7 angeordnet.

Zur Erreichung einer besseren Übertragung der Spannkraft auf die Welle 20 ist die Hülse 1 zusätzlich zur Mehrteiligkeit axial geschlitzt. Um ein Abgleiten der Ringdichtungen 5a, 5b von den Sitzen 17, 18 des Zwischenringelements 14 in die sich im entspannten Zustand der reibschlüssigen Drehverbindung 22 bildenden Zwischenräume der mehrteiligen und geschlitzten Hülse 1 zu verhindern, sind jeweils auf die Hülse 1 aufsteck­ bare und seitlich an die Ringdichtungen 5a, 5b anliegende Halteringe 19a, 19b vorgesehen. Die Halteringe 19a, 19b sind in ihrem Außendurchmesser so gestaltet, daß diese mit der benachbarten Außenfläche der Keilringabschnitte 2a, 2b nahezu eine Ebene bilden.

Ist die gewünschte Spannstellung erreicht (Fig. 3), ist für die Sicherung und Arretierung der Spannlage mindestens eine von einem Spannringelement 3b gehaltene Halteschraube 4 vor­ gesehen.

Notwendigerweise ist die Anzahl von Halteschrauben 4 abhängig von der Spannkraft, die erforderlich ist, um die Spannlage zu halten.

Jede Halteschraube 4 weist eine Ringdichtung 23 auf, die zur Abdichtung des Druckringkammer 7 gegenüber dem Gewinde der im Spannringelement 3b gehaltenen Halteschraube 4 vorgesehen ist.

Nach Sichern der Spannlage durch die Halteschraube(n) 4 kann die Druckringkammer 7 drucklos gemacht werden, ohne daß sich die reibschlüssige Drehverbindung zwischen der Welle 20 und der Hülse 1 löst.

In Fig. 4 ist ein Querschnitt eines zweiten Ausführungsbei­ spiels einer reibschlüssigen Drehverbindung 72 gezeigt. Die reibschlüssige Drehverbindung 72 besteht im wesentlichen aus zwei Elementen, nämlich aus einer auf eine Welle 70 aufsetz­ baren, im Umfang mehrmals axial unterteilten Keilringanordnung 52 und einem die Keilringanordnung 52 umgreifenden Spannring 53. Die Keilringanordnung 52 umfaßt bei dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel (Fig. 4, 5) ausschließlich die die Welle 70 umgreifenden Keilringabschnitte 52a, 52b. Sie weisen konische, im Querschnitt V-förmig angeordnete Außenflächen 59a, 59b auf und sind einteilig gestaltet. Aufgrund der Einteiligkeit der Keilringabschnitte 52a, 52b ist eine Verschiebung der Keil­ ringanordnung 52 in Richtung der Längserstreckung der Welle 70 nur zusammen mit dem Spannring 53 möglich.

Der die Keilringanordnung 52 umgreifende Spannring 53 besteht wiederum aus zwei, hinsichtlich ihrer Grundform vorzugsweise identischen Spannringelementen 53a, 53b. Die Spannringelemente 53a, 53b weisen konische Innenflächen 60a, 60b auf, die auf den konischen Außenflächen 59a, 59b der Keilringabschnitte 52a, 52b gleiten.

Aufgrund der Anordnung der Spannringelemente 53a, 53b bildet sich zwischen den inneren Stirnflächen der jeweiligen Spann­ ringelemente 53a, 53b eine Druckringkammer 57, die zur Welle 70 hin durch die Keilringanordnung 52 und auf der von der Welle 70 wegweisenden Seite durch ein ringförmiges Element 56 räumlich begrenzt ist.

Die Druckringkammer 57 steht über mindestens eine in einem Spannringelement 53a, 53b oder in dem ringförmigen Element 56 vorgesehene Druckleitung 74 mit einem hydraulischen Anschluß 58 fluidmäßig in Verbindung.

Das ringförmige Element 56 ist vorzugsweise als äußerer Ring ausgebildet und umschließt mindestens einen Teil der Mantel­ fläche 61a, 61b des Spannrings 53 mit seiner Innenfläche 62.

Bei dem in den Fig. 4 bis 5 dargestellten zweiten Ausführungs­ beispiel ist das ringförmige Element 56 einstückig mit einem der Spannringelemente 53a, 53b verbunden und so gestaltet, daß dieses das andere Spannringelement übergreift und so die Druckringkammer 57 auf der von der Welle 70 wegweisenden Seite begrenzt. Die für die Abdichtung der Druckringkammer 57 not­ wendige Ringdichtung 63 ist vorzugsweise unmittelbar neben der Druckringkammer 57 in einer Ausnehmung 71 in einem der Spann­ ringelemente 53a, 53b angeordnet.

Ferner ist ein Zwischenringelement 64 vorgesehen, das auf den Außenflächen der Keilringabschnitte 52a, 52b im Grund der V- förmigen Keilringanordnung 52 so angeordnet und derart gestal­ tet ist, daß die Druckringkammer 57 in jeder Stellung der Spannringelemente 53a, 53b zur Welle 70 und zu den konischen Außenflächen 59a, 59b der Keilringabschnitte 52a, 52b hin be­ grenzt und abgedichtet ist.

Dies wird dadurch bewirkt, daß das Zwischenringelement 64 an seinen beiden äußeren Enden 65, 66 Ausnehmungen 67, 68 zur Aufnahme von Ringdichtungen 55a, 55b aufweist. Die Ausnehmun­ gen 67, 68 für die Ringdichtungen 55a, 55b sind dabei so ange­ ordnet und derart gestaltet, daß die Ringdichtungen 55a, 55b in jeder Stellung der Spannringelemente 53a, 53b mit den In­ nenflächen 60a, 60b der Spannringelemente 53a, 53b in Eingriff stehen.

Ist die gewünschte Spannstellung erreicht (Fig. 5), ist für die Sicherung und Arretierung der Spannlage mindestens eine von einem Spannringelement 53b gehaltene Halteschraube 54 vor­ gesehen.

Notwendigerweise ist die Anzahl von Halteschrauben 54 abhängig von der Spannkraft, die erforderlich ist, um die Spannlage zu halten.

Jede Halteschraube 54 weist eine Ringdichtung 73 auf, die zur Abdichtung der Druckringkammer 57 gegenüber dem Gewinde der im Spannringelement 3b gehaltenen Halteschraube 4 vorgesehen ist.

Nach Sichern der Spannlage durch die Halteschraube(n) 54 kann die Druckringkammer 57 drucklos gemacht werden, ohne daß sich die reibschlüssige Drehverbindung von der Welle 70 löst.

Jede der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ermöglicht eine hermetische Abdichtung der Druckringkammer 7, 57 und somit auch ein sicheres und zuverlässiges Spannen bei sehr hohen Spannkräften.

Claims (13)

1. Reibschlüssige Drehverbindung mit

• - einer auf eine Welle aufsetzbaren und an dieser zu befestigenden Keilringanordnung, die aus zwei Keil­ ringabschnitten mit konischen, im Querschnitt V-för­ mig angeordneten Außenflächen besteht,
• - einem die Keilringanordnung umgreifenden Spannring, der aus zwei Spannringelementen mit konischen Innen­ flächen besteht, die auf den konischen Außenflächen der Keilringabschnitte gleiten,
• - einer durch die inneren Stirnflächen der Spannring­ elemente zwischen sich gebildeter Druckringkammer,
• - einem die radial äußere Seite der Druckringkammer abschließenden ringförmigen Element, wobei zur Ab­ dichtung der Druckringkammer zwischen mindestens einer der Mantel flächen der Spannringelemente und dem ringförmigen Element mindestens eine Ringdich­ tung vorgesehen ist,
• - einer Abdichtung der Druckringkammer gegenüber der Welle und der Innenfläche der Keilringanordnung und
• - einem hydraulischen Anschluß der Druckringkammer, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der Druck­ ringkammer (7; 57) Ringdichtungen (5a, 5b; 13a, 13b; 55a, 55b; 63) vorgesehen sind, die in jeder Stellung der Spannringelemente (3a, 3b; 53a, 53b) mit diesen in Ein­ griff stehen.

2. Drehverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine an sich bekannte Keilringanordnung (2) neben den Keilringabschnitten (2a, 2b) eine auf eine Welle (20) aufsetzbare Hülse (1) mit von der Welle (20) wegweisenden, bevorzugt jeweils im Bereich der Enden der Hülse (1) angeordneten Ringschultern (25a, 25b) umfaßt, wobei die Keilringabschnitte (2a, 2b) die axial mehrteilige Hülse (1) umgreifen und zumindest teilweise innerhalb der Ringschultern (25a, 25b) angeordnet sind und
• - die zwischen den konischen Außenflächen (9a, 9b) der Keilringabschnitte (2a, 2b) und den konischen Innen­ flächen (10a, 10b) der Spannringelemente (3a, 3b) vorgesehenen Ringdichtungen (5a, 5b) unmittelbar neben der Druckringkammer (7) angeordnet sind.

3. Drehverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Keilringanordnung (52) Keilringabschnitte (52a, 52b) umfaßt, die ebenfalls konische, im Querschnitt V-förmig angeordnete Außenflächen (59a, 59b) aufwei­ sen, wobei die Keilringanordnung (52) in mindestens zwei axiale Segmente unterteilt ist und die Keil­ ringabschnitte (52a, 52b) einteilig gestaltet sind und
• - die zwischen den konischen Außenflächen (59a, 59b) der Keilringabschnitte (52a, 52b) und den konischen Innenflächen (60a, 60b) der Spannringelemente (53a, 53b) vorgesehenen Ringdichtungen (55a, 55b) unmit­ telbar neben der Druckringkammer (57) angeordnet sind.

4. Drehverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen mindestens einer der Mantelflächen (11a, 11b; 61a, 61b) der Spannringelemente (3a, 3b; 53a, 53b) und dem ring­ förmigen Element (6, 56) vorgesehene Ringdichtung (13a, 13b; 63) unmittelbar neben der Druckringkammer (7; 57) vorgesehen ist.

5. Drehverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischen­ ringelement (14; 64) vorgesehen ist, das zwischen oder auf den Keilringabschnitten (2a, 2b; 52a, 52b) so ange­ ordnet und derart gestaltet ist, daß die Druckringkammer (7; 57) in jeder Stellung der Spannringelemente (3a, 3b; 53a, 53b) zur Welle (20; 70) bzw. zur Hülse (1) hin be­ grenzt und abgedichtet ist.

6. Drehverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenringelement (14; 64) im Bereich seiner beiden äußeren Enden (15, 16; 65, 66) Sitze (17, 18) bzw. Ausnehmungen (67, 68) zur Aufnahme der Ringdichtungen (5a, 5b; 55a, 55b) aufweist.

7. Drehverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Spann­ ring (3; 53) umgreifende ringförmige Element (6; 56) als ein äußerer Ring ausgebildet ist.

8. Drehverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdich­ tungen (13a, 13b) in Ausnehmungen (21a, 21b) in den Spannringelementen (3a, 3b) angeordnet sind bzw. die Ringdichtung (63) in einer Ausnehmung (71) in einem der Spannringelemente (53a, 53b) angeordnet ist.

9. Drehverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu beiden Seiten des Zwischenringelements (14) Halteringe (19a, 19b) vorgesehen sind, die auf die Hülse (1) aufsteckbar und so gestaltet sind, daß diese die Ringdichtungen (5a, 5b) auf dem Zwischenringelement (14) halten.

10. Drehverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannring­ elemente (3a, 3b; 53a, 53b) mittels mindestens einer in einem Spannringelement (3b; 53b) gehaltenen Halteschraube (4; 54) in der Spannlage sicherbar sind.

11. Drehverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Halteschraube (4; 54) umgreifende Ringdich­ tung (23; 73) zur Abdichtung des Druckringkammer (7; 57) gegenüber dem Gewinde der im Spannringelement (3b; 53b) gehaltenen Halteschraube (4; 54) vorgesehen ist.

12. Drehverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der konischen Außenflächen (9a, 9b; 59a, 59b) der Keil­ ringabschnitte (2a, 2b; 52a, 52b) so gewählt ist, daß der mit der Mittelachse der Welle (20; 70) eingeschlossene Winkel (α; α1) größer als 7° ist.

13. Drehverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdich­ tungen (5a, 5b; 13a, 13b; 55a, 55b; 63) O-Ringe sind.