DE2017149A1

DE2017149A1 - Clamping set for connecting shafts with hub bodies

Info

Publication number: DE2017149A1
Application number: DE19702017149
Authority: DE
Inventors: Josef Dr.-Ing. 4150 Krefeld-Bockum; Schröpfer Karl-Heinrich 4150 Krefeld-Uerdingen Friedrichs
Original assignee: Ringfeder GmbH
Current assignee: Ringfeder GmbH
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1971-10-21

Description

Spannsatz zur Verbindung von Wellen mit Nabenkörpern Die Erfindung betrifft einen Spannsatz zur Verbindung von Wellen mit Nabenkrpern unter Verwendung eines Innen- und Außenspannringes, die mit konischen Berührungsflächen ineinandergreifen und durch planetarisch angeordnete Schrauben axial verspannbar sind. Clamping set for connecting shafts with hub bodies The invention relates to a clamping set for connecting shafts with hub bodies using an inner and outer clamping ring, which mesh with conical contact surfaces and can be axially braced by planetary screws.

Bekannt ist eine Einrichtung zur Befestigung eines Bolzens in einem Werkstück, bei der in einer Bohrung des Werkstückes, deren Durchmesser größer als der Bolzendurchmesser ist, eine ringförmige Reibungsfeder eingeschaltet ist, die bei axialer Verspånnung des Bolzens den Ringraum zwischen Bolzen und Werkstück ausfüllt, eine kraftschlüssige Verbindung zur Aufnahme der auftretenden Kräfte herstellt und eine Sicherung gegen Uberbeanspruchung darst-ellt (DP 842 728/47a, 1)4 Um bei solchen Einrichtungen eine Zentrierung zu erreichen, müssen die Spannelemente kostenaufwendig besonders präzise gefertigt und während des Spannvorganges planparallel zusammengedrückt werden. Nach einer Ausführungsformeiner Scheibenbefestigung ist es ferner bekannt, die kraftschlüssige Verbindung zwischen Welle und konisch gebohrter Nabe über eine innen tylindrische und außen konische, mit einem Bund versehene Hülse und planetarisch angeordnete, durch den Bund geführte und in die Nabe eingreifende Schrauben herbeizuführen (USA-Patent 2 407 032). Aus wirtschaftlichen Gründen dürften derartige Sonderausführungen, bei denen der Nabenkörper konisch gestaltet und mit Schraubenbohrungen versehen ist; heute nicht mehr in Frage kommen. Außerdem ist die Zen.trierungsmoglichkeit dieser Verbindung mangelhaft.A device for fastening a bolt in one is known Workpiece in which in a hole in the workpiece, the diameter of which is greater than is the bolt diameter, an annular friction spring is turned on, the if the bolt is axially braced, it fills the annular space between the bolt and the workpiece, establishes a force-fit connection to absorb the forces that occur and represents a safeguard against overstressing (DP 842 728 / 47a, 1) 4 Um with such To achieve centering facilities, the clamping elements must be expensive Manufactured particularly precisely and pressed together plane-parallel during the clamping process will. According to one embodiment of a pane attachment, it is also known the non-positive connection between the shaft and the conically drilled hub via a Inside cylindrical and outside conical, sleeve provided with a collar and planetary to bring about arranged, guided through the collar and engaging in the hub screws (U.S. Patent 2,407,032). For economic reasons, such special designs in which the hub body is conical and provided with screw holes is; out of the question today. There is also the possibility of centering this connection is deficient.

Schließlich ist es bei einer Ausführungsform von- Spannvorrichtungen nach Art der Spanndorne für Werkzeugmaschinen bekannte elastische Glieder längs ihres inneren und äußeren Umfanges mit gegeneinander versetzten radialen Aussparungen zu versehen (DP 869 .892).Finally, in one embodiment, it is tensioning devices lengthways elastic links known in the manner of mandrels for machine tools their inner and outer circumference with mutually offset radial recesses to be provided (DP 869 .892).

Zur Übertragung großer Drehmomente ton Wellen auf Nabenkorper sind diese Spannvorrich-tungen allein nicht ausreichend, da die Kraftübertragung nur über die Linienberührung des Spannelementes mit Welle und Nabenkdrper erfolgt.For the transmission of large torques there are shafts on the hub body these clamping devices alone are not sufficient, since the power transmission is only takes place via the line contact of the clamping element with the shaft and hub body.

Der. Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannsätze zur Verbindung von ellen mit Nabenkörpern in Ausführung und Wirkungsgrad zu verbessern0 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenspannring oder der Außenspannring mit einem, den Abstand zwischen Welle und Nabenbohrung höhenmäßig überbrückenden, innerhalb der Nabenbohrung liegenden und radial verformbaren Bund versehen ist.Of the. The invention is based on the object of clamping sets for connection to improve the design and efficiency of shafts with hub bodies 0 This task is achieved according to the invention in that the inner clamping ring or the outer clamping ring with one that bridges the distance between the shaft and the hub bore in terms of height, is provided within the hub bore and radially deformable collar.

Um eine leichtere Verformbarkeit des Spannsatzes zu erreichen, liegt es im Wesen der Erfindung, daß die Bunde in radialer Richtung Ausnehmungen aufweisen0 Nach einer weiteren Ausithrungsform der Erfindung ist es gegeben, daß mindestens eine Stirnfläche der Bunde mit dem zylindrischen Teil der Welle oder der Bohrung des Nabenkörpers einen Winkel von ungleich .900 bildete Auf diese Weise ergibt sich nach dem Verspannen zwischen den Stirnflächen des Bundes und den sylludriachen Flächen von Welle und Nach wieder ein Winkel von etwa 90¢, wobei der Bund in leichterer Weise eine größere radiale Höhe einnimmt und die Spannschrauben von Biegebeanspruchungen entlastet sind0 Um eine definierte Linienberührung zwischen Bund und Mantelfläche der Nabenbohrung sicherzustellen, ist es nach einer letzten Ausführungsform der Erfindung angezeigt, daß die Anlageflächen der Bunde an der Bohrung des Nabenkörpers bzw. an der Welle wälzkörperartig abgerundet sind0 Mit den Mitteln der Erfindung wird ein Spannsatz vervirklicht, der bei einfachstem Aufbau durch Heranziehung auch des Bundes über dessen radiale Verformung erhöhte Drehmomente überträgt und eine gute und leichte Selbstzentrierung sowie insbesondere in bezug auf die Höhe der zu übertragenden Drehmomente ein günstiges Verhältnis von Länge des Spannsatzes zum Wellendurchmesser ergibt. Man hat weiter die MUglichkeit, die Konuswinkel der Spannringe klein zu halten und damit in den Bereich der Selbsthemmung zu bringen, wodurch auch bei hohen radialen Drücken die Spannschrauben von die Daueriestigkeit herabsetzenden Zusatzbelastungen verschont werden und gegenüber den bekannten Spannsätzen bei gleicher Spannschraubenanzahl höhere Drehmomente-überttagbar sind. Biegemomente werden infolge der größeren Länge des Spannsatzes und der kleineren Konuswinkel besser aufgenommen, wie auch eine geringere spezifische Belastung der Nabe durch die größere Gesamtauflagefläche des Spannsatzes erreicht wird.In order to achieve easier deformability of the clamping set, is It is in the essence of the invention that the collars have recesses in the radial direction According to a further Ausithrungsform of the invention, it is given that at least an end face of the collars with the cylindrical part of the shaft or the bore of the hub body formed an angle not equal to .900. This results in after bracing between the end faces of the collar and the sylludriach surfaces from wave and after again an angle of about 90 ¢, with the collar in lighter Way occupies a greater radial height and the tensioning screws from bending stresses are relieved 0 By a defined line contact between the collar and the lateral surface To ensure the hub bore, it is according to a last embodiment of the Invention indicated that the contact surfaces of the collar on the bore of the hub body or are rounded on the shaft like a rolling element 0 With the means of the invention a clamping set is realized, which in the case of the simplest structure by using of the federal government transfers increased torques via its radial deformation and a good and easy self-centering and especially with regard to the amount of to be transmitted torques a favorable ratio of the length of the clamping set results in the shaft diameter. You also have the option of changing the cone angle of the To keep clamping rings small and thus to bring them into the area of self-locking, which means that the tensioning screws have their durability even at high radial pressures reducing additional loads are spared and compared to the known clamping sets with the same number of clamping screws higher torques transferable are. Bending moments are due to the larger length of the clamping set and the smaller The cone angle is better absorbed, as well as a lower specific load of the Hub is achieved by the larger total contact surface of the clamping set.

In-der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargeX stellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es- zeigen Fig. 1 einen Spannsatz mit Innenspannring mit Bund, Fig. 2 einen Spannsatz mit Außenspannring mit Bund, Figo 3 einen Spannsatz mit Innenspannring mit Bund, diesen in einer anderen Ausführungsform, Fig. 4 einen Spannsatz mit Innenspannring mit Bund, diesen in einer weiteren Ausführungsform, sämtlich im Längsschnitt.In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown and are described in more detail below. 1 shows a clamping set with Inner clamping ring with collar, Fig. 2 a clamping set with outer clamping ring with collar, Figo 3 a clamping set with internal clamping ring with collar, this in a different embodiment, 4 shows a clamping set with internal clamping ring with collar, this in a further embodiment, all in longitudinal section.

Bei der Aus-führungsform nach Fig. 1 besteht der Spannsatz aus dem innen zylindrischen und außen konischen Innenspannring 1 und dem innen konischen und außen zylindrischen Außenspannring 2. Der Innenspannring 1 weist einen innen und außen zylindrischen Bund la auf.In the embodiment according to FIG. 1, the clamping set consists of the inside cylindrical and outside conical inner clamping ring 1 and the inside conical and outside cylindrical outer clamping ring 2. The inner clamping ring 1 has an inside and outside cylindrical collar la.

Die Spannringe 1 und 2 greifen über konische Berührungsflächen ineinander und sind durch planetarisch angeordnete Spannschrauben gegeneinander spannbar. Dabei wird über die Konusflächeneine radiale Verformung der Spannringe 1 und 2 herbeigeführt und damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Welle 3 und Nabenkörper 4 herges--tel lt. -Auch der Bund ia des Innenspannringes erfährt beim Spannen eine radiale Verformung, wodurch der Kraftschluß erhöht und eine gute Zentrierung zwischen Welle 3 und Nabenkörper 4 erreicht wird. Die Spannringe 1 und 2 können in bekannter Weise geschlossen, geschlitzt und/oder genutet seine Eine leichtere Demontage wird durch Abdrückschrauben 6 ermöglicht.The clamping rings 1 and 2 interlock via conical contact surfaces and can be tensioned against each other by planetary tensioning screws. Included a radial deformation of the clamping rings 1 and 2 is brought about via the conical surfaces and thus a frictional connection between shaft 3 and hub body 4 is established According to - the collar ia of the inner clamping ring also experiences a radial deformation during clamping, whereby the frictional connection increases and a good centering between shaft 3 and hub body 4 is reached. The clamping rings 1 and 2 can be closed and slotted in a known manner and / or grooved its Easier dismantling is made possible by jacking screws 6.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht der Spannsatz aus dem innen zylindri-schen und außen konischen Innenspannring 1 und dem außen zylindrischen und-innen konischen AuBenspannring 2 mit Bund 2a. Der -Bund 2a -enthält -Au-snehmungen 2b, um ihn im Sinne eines besseren Kraftschlusses und einer besseren Zentrierung zwischen We-lle 3 und Nabenkörper 4 nachgiebiger und leichter verformbar zu machen. Die lvellellseitigè Anlag-efläche 2d des Bundes 2a ist zwecks besserer Zentrierung beim Spannvorgang abgerundet. Die Stirnfläche 2c des Bundes 2a bildet mit der Bohrung des Nabenkörpers 4 einen Winkel von ungleich 900, um eine relativ grobe radiale Verformung zu erreichen.In the embodiment of FIG. 2, the clamping set consists of the inside cylindrical and outside conical inner clamping ring 1 and the outside cylindrical and-inside conical outer clamping ring 2 with collar 2a. Bund 2a contains audits 2b, in order to achieve a better frictional connection and better centering to make between shaft 3 and hub body 4 more flexible and easier to deform. The lvellelleitenè contact surface 2d of the federal 2a is for the purpose better Centering rounded during the clamping process. The end face 2c of the collar 2a forms with the bore of the hub body 4 an angle of unequal 900 to a relative to achieve rough radial deformation.

Fig. 3 zeigt grundsätzlich die gleiche AnordnungXdes Spannsatzes wie Fige i. Abweichend davon ist lediglich die Gestaltung des Bundes ia des Innenspannringes i, dessen nabenseitige Anlagefläche 1d ebenfalls - analog der Ånlagefläche 2d in Fig. 2 - wälzkörperartig abgerundet ist. Die Stirnfläche 1c des Bundes la bildet mit der Welle 3 einen Winkel von ungle-ich 900, wodurch die radiale Verformbarkeit erhöht wird.Fig. 3 basically shows the same arrangement X of the clamping set as Fig i. The only difference is the design of the collar ia of the inner clamping ring i, the hub-side contact surface 1d of which is also analogous to the contact surface 2d in Fig. 2 - is rounded like a rolling element. The end face 1c of the federal government la forms with the shaft 3 an angle of roughly 900, whereby the radial deformability is increased.

Bei der AusfiihrungsforI11 nach Fig. 4 ist in Abweichung von Figo 1 der Bund 1a des lnnenspannringes i mit Ausnehmungen 1b versehen, die den gleichen Zweck wie die Ausnehmungen 2b in Fig. 2 erfüllen sollen,In the embodiment according to FIG. 4, in deviation from FIG 1 the collar 1a of the internal clamping ring i is provided with recesses 1b which are the same Purpose as the recesses 2b in Fig. 2 are intended to fulfill,

Claims

Claims: 1. Clamping set for connecting shafts with hub bodies using an inner and outer clamping ring with conical contact surfaces interlock and axially braced by planetary screws are, characterized in that the inner clamping ring (i) or the outer clamping ring (2) -with a height-bridging distance between shaft (g) and hub body (4), within the hub bore and radially deformable collar (1a) or. (2a) is provided.

2. Clamping set according to claim i, characterized in that the collars (ia, 2a) have recesses (ib) or (2b) in the radial direction.

3. Clamping set according to claim i or 2, characterized in that at least an end face (lc, 2c) of the collars (ia) bzv.k- (2å) with the cylindrical part of the Shaft (3) or the bore of the hub body (4) forms an angle not equal to -900.

4. Clamping set according to claims i to 3, characterized in that that the contact surfaces (id, 2d) of the collars (ia) or (2a) on the bore of the hub body (4) or on the shaft (3) are rounded like rolling elements L e e r s e i t e