DE2118183B1

DE2118183B1 - Clamping set for hub attachment made of conical clamping rings with centering shoulder

Info

Publication number: DE2118183B1
Application number: DE2118183A
Authority: DE
Inventors: Oskar E 7129 Brackenheim Peter Lothar 7129 Guglingen Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1971-04-15
Publication date: 1971-12-30

Description

2 I 18 1832 I 18 183

Die Erfindung be/ieiii sieh aiii einen Spannsatz zur N.ibenhelestigung, bestehend aus je einem geschlossenen Innen- und Auüenspaniiiing mit konischen Berührunusliächen und je einem abgesetzten zylindrisc' c ' .fieransatz an ihren äußeren dickwandigen L, wobei beide Spannringe mittels planetarischThe invention be / ieiii see aiii a clamping set for N.ibenhelestigung, consisting of a closed inner and outer span with conical contact surfaces and a separate cylindrical 'c'

angeordneter Iηnenseehskan(spannschraubeη durchdrungen sind.arranged Iηnenseehskan (clamping screw η penetrated are.

Bei einem solchen Spannsatz (deutsches Gebrauchsmuster 6 605 740) sitzen die Zylinderkopie der Innensechskantspannschrauben ohne merkliches Spiel /wischen der durchlaufenden Welle und der Nahenbohrung. Auf diese Weise in Verbindung mit den Zentrierans'atzen wird nach erfolgtem Spannvoreaiiü eine uute Rundlaufgenauigkeit mit einem guten Tragbild der Nabenbefestigung erzielt. Durch die Verwendung von planelarisch angeordneten Innenseehskantspannschrauben, die die Spannringe in der Querschnittskreismitte durchdringen, steht ein einbaufertiger Spannsatz zur Durchleitung von Drehmomenten zur Verfügung.With such a clamping set (German utility model 6 605 740) sit the cylinder copy of the hexagon socket clamping screws without noticeable play / wiping of the shaft and the Proximity drilling. In this way, in connection with the centering projections, after clamping has been carried out aiiü A low concentricity with a good contact pattern of the hub attachment is achieved. By The use of hexagon socket head tensioning screws arranged in a planar fashion, which hold the tension rings in penetrate the center of the cross-sectional circle, there is a ready-to-install clamping set for the transmission of torques to disposal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das übertragbare Drehmoment weson.lich zu steigern.The invention is based on the object of essentially increasing the transmittable torque.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innensechskantspannschrauben aus einem Werkstoff mit einer Mindestfestigkeit von 140 kp mm- bestehen.The object is achieved according to the invention in that the hexagon socket clamping screws a material with a minimum strength of 140 kp mm.

So ist eine wesentliche Erhöhung der Vorspannkräfte und damit eine Steigerur.g des Drehmoments gegeben, wenn man die gleiche Anzahl von Spannschrauben zugrunde legt. Es besteht aber auch vorteilhaft die Möglichkeit, mit weniger Spannschrauben das gleiche Drehmoment zu übertragen als mit sechs Spannschrauben üblicher Festigkeit, z. B. 100 kρ mm'-.So there is a significant increase in the preload forces and thus an increase in the torque given if you have the same number of turnbuckles is based on. But there is also the advantageous possibility of using fewer tensioning screws to transmit the same torque as with six clamping screws of normal strength, z. B. 100 kρ mm'-.

Weisen nach einem weiteren Erfindungsgedanken die Zylinderköpfe der Innensechskantspannschrauben zum Gewindedurchmesser einen kleineren Durchmesser als die Zylinderköpfc genormter Innensechskantspannschrauben auf. wobei hinter den ringförmigen Stirnflächen der Zylinderköpfe der Innensechskantspannschrauben in an sich bekannter Weise (LiSA.-Patentschrift 2 520 459) drehbare unverlierbare gehärtete Unterlagscheiben angeordnet sind, so wird eine weitere beachtliche Steigerung des übertragbaren Drehmoments erzielt. Durch die erfindungsgemäßc Verringerung der Durchmesser der Zylinderköpfe der Spannschrauben zum Gcwindcdurchmcsser ist es beispielsweise gegeben, bei einem Spannsatz zur Nabenbefestigung für einen Wcllendurcimiesscr son 50 mm und einer Nabcnbohrung von 80 mm mit einer Querschnittshöhe von 15 mm des Spannsatzes statt sechs genormter Innensechskantspannschrauben mit einem Zylinderkopfdurchmesser von 13 mm und einem Gewindedurchmesscr von 8 mm, nunmehr vorteilhaft sechs Tnnensechskantspannschrauben mit einem Gewindedurchmesser von 10 mm und einem erfindungsgemäßen abnormalen kleineren Zylinderkopfdurchmesser mit aufgesteckten unverlierbaren gehärteten Unterlagschciben zu verwenden. Hierbei ist von ausschlaggebender Bedeutung für das erreichbare übertragbare Drehmoment die aus den Spannschrauben erzielbare axiale Spannkraft. Nach Angaben der Schraubenhersteller für hochfeste Schrauben steht bei einer Spannschraube der Gewindeabmessung M 8 und einer Werkstoffestigkeit von lOOkp/mm² bei Ausnutzung der zulässigen Steckgrenze eine axiale Vorspannkiali von 232(J kp, bei einer Spannschraube mit einem Gewinde von M H) und einer Werkstollfestigkeit von gleichfalls 100 kp mm- eine erhöhte Vorspannkraft \on 3690 kp zur Verfügung. Die gesamte axiale Vorspannkralt bei sechs Spannschrauben mit Gewinde M S betrügt demnach 13 920kp, die bei sechs Spannschrauben mit einem Gewinde von M 10 22 140 kp. Hieraus ist ersichtlich, daß mit sechs Spannschrauben der Gewinde-ίο abmessung M 10 mit einer Vorspannkraft um 22 140 kp" ein wesentlich größeres Drehmoment durchgeleitet wird als mit sechs Spannschrauben der Gewindeabmessung M K mit einer Vorspannkraft von nur 13 920kp, wobei \on besonderer Bedeutung ist,According to a further concept of the invention, the cylinder heads of the hexagon socket clamping screws have a smaller diameter than the cylinder heads of standardized hexagon socket clamping screws for the thread diameter. behind the annular end faces of the cylinder heads of the hexagon socket clamping screws in a manner known per se (LiSA. Patent Specification 2 520 459), rotatable captive hardened washers are arranged, a further considerable increase in the transmittable torque is achieved. By reducing the diameter of the cylinder heads of the clamping screws according to the invention to the overall diameter, it is possible, for example, with a clamping set for hub fastening for a hub diameter of 50 mm and a hub bore of 80 mm with a cross-sectional height of 15 mm of the clamping set instead of six standardized hexagon socket clamping screws with a cylinder head diameter of 13 mm and a thread diameter of 8 mm, it is now advantageous to use six internal hexagon clamping screws with a thread diameter of 10 mm and an abnormally smaller cylinder head diameter according to the invention with attached captive hardened washers. Here, the axial clamping force that can be achieved from the clamping screws is of decisive importance for the achievable transferable torque. According to the information provided by the screw manufacturer for high-strength screws, a clamping ^{screw with a thread dimension of M 8 and a material strength of 100kp / mm 2,} if the permissible yield point is used, has an axial preload of 232 (J kp, for a clamping screw with a thread of MH) and a material strength of also 100 kp mm - an increased preload force of 3690 kp available. The total axial preload force with six clamping screws with thread MS is accordingly 13 920 kp, that for six clamping screws with thread M 10 22 140 kp. From this it can be seen that with six tensioning screws of thread size M 10 with a pre-tensioning force of 22 140 kp "a significantly larger torque is passed through than with six tensioning bolts of thread size MK with a pre-tensioning force of only 13 920 kp, whereby \ on is of particular importance ,

daß die Drehmomentsteigeriing bei gleicher Abmessung und Querschnilbhöhe des Spannsatzes erzieh wird und somit optimaler Leichtbau möglich ist. Ein weiterer Vorteil durch die erfindungsgemäße Verwendung von Spannschrauben mit einem größerenthat the torque increase with the same dimensions and cross-cut height of the clamping set and thus optimal lightweight construction is possible. A Another advantage of the inventive use of clamping screws with a larger one

Gewindedurchmesser ist darin zu sehen, daß der innen- und Außenspannring mit den Zentrieransätzen des Spanrisatzes durch die größeren Durchgangsbohrungen für die Innensechskantspannschrauben in federelastische, geschlossene ringförmige Spannsegmente geteilt sind, die mit verhältnismäßig geringen axialen Spannkräften mit beachtlichen Radialpressungen spielfrei Welle und Nabe kraftschlüssig verbinden zur Durchleitung von großen Drehmomenten auch bei dynamischer Beanspruchung.The thread diameter can be seen in the fact that the inner and outer clamping ring with the centering lugs of the chip set through the larger through-holes for the hexagon socket clamping screws in spring-elastic, closed ring-shaped clamping segments are divided, with relatively low axial clamping forces with considerable radial pressures Backlash-free, force-fit connection of the shaft and hub for the transmission of large torques even with dynamic loads.

Weist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der abgesetzte zylindrische Zentric-satz des Außenspannrings Aussenkungen zur Einbettung der Zylinderköpfe der Innensechskantspannschrauben auf. so sind die Zylinderköpfe gegen Abreißen geschützt: auch ist die Unfaligefahr durch vorstehende Schraubenkopf beseitigt. Durch das Einbetten der Zylinderköpfc dei Spannschrauben steht in vorteilhafter Weise ein glatter, geschlossener einbaufertigei Spannsatz zur Verfügung. Durch das Einsenken desAccording to a further embodiment of the invention, the offset cylindrical centric set of the External clamping ring External countersinks for embedding the cylinder heads of the hexagon socket clamping screws on. the cylinder heads are thus protected against being torn off: there is also a risk of accidents from protruding Screw head removed. By embedding the cylinder heads the clamping screws are more advantageous A smooth, closed, ready-to-install clamping set is available. By sinking the

dickwandigen abgesetzten zylindrischen Zentrieransatzes des Außenspannrings für die Schraubenköpfc konnte, wie Versuche ergaben, mit geringen axialen Spannkräften eine radiale Dehnung des Außenspannrings mit einem spielfreien Kraftschlul.'thick-walled offset cylindrical centering shoulder of the outer clamping ring for the screw heads could, as tests have shown, radial expansion of the External clamping ring with a backlash-free force link. '

zwischen der Nabe und eine nicht unwesentliche Erhöhung des übertragbaren Drehmoments erzielt werden.achieved between the hub and a not insignificant increase in the transmittable torque will.

Höchste Rundlaufgenauigkeitcn des Spannsat/c, bei glatter Welle und durchlaufender NabenbohrungHighest concentricity of the Spannsat / c, with a smooth shaft and a continuous hub bore

5» werden erreicht, wenn der Innenspannring im ungespanntcn Zustand ohne merkliches Spiel auf der Welle sitzt und sowohl der Innenspannring als auch der Außenspannring mit konischen Berührungsflächen in einer Aufspannung auf der Drehmaschine fertiggestellt werden.5 »are achieved when the inner clamping ring is not tensioned State without noticeable play on the shaft and both the inner locking ring and the external clamping ring with conical contact surfaces in one setting on the lathe to get finished.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigtThe subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. It shows

F i g. 1 den erfindungsgernäßen Spannsatz zur Nabenbefestigung, den Innen- und Außenspannring mit abgesetzten zylindrischen Zentrieransätzen und planetarisch angeordneten InnensechskaiHspannschrauben, eingesetzt »wischen einer glatt durchlaufenden Welle und Nabe in einem Schnitt in Richtung der Linie B-B der F i g. 2 im gespannten Zustand,F i g. 1 the clamping set according to the invention for attaching the hub, the inner and outer clamping ring with stepped cylindrical centering lugs and planetary internal hexagon clamping screws, inserted »wiping a smooth shaft and hub in a section in the direction of line BB of FIG. 2 when tensioned,

F i g. 2 die Vorderansicht des Spannsatzes gemäß Fig. 1 undF i g. 2 shows the front view of the clamping set according to FIGS. 1 and

F i g. 3 den Spannsatz in der Draufsicht.
Der Spannsatz zur Nabenbefestigung nach Fig.]F i g. 3 the clamping set in plan view.
The clamping set for hub fastening according to Fig.]

bis ^ besieht aus einem geschlossenen Innenspannung 1 und einem geschlossenen Außenspannring 2 mit korrespondierenden konischen Flächen 1/), 2/>, die in konische Flächen Ir, 2c mil einem kleineren konuswinkel übergehen. Die dickwandigen linden der Spannringe 1, 2 weisen abgesetzte zylindrische Zeiilrierarsäi/e 1 </, la auf, wobei der zylindrische Zentrieransatz la Aiissenkungen Id zur Einbettung der Zyliiiderköpl'e Aa der Innensechskantspannschrauben 4 besitzt. Die planetarisch angeordneten Innensechskantspannschrauben 4, Aa durchdringen den Innenspannriiig 1 mit Zentrieransalz la in Durchgangs- und Gewindebohrungen, den Außenspannring 2 mit Zentrieransatz la in Durchgangsbohrungen, wobei der Zentrieransatz 2α zwei gegenüberliegende Gewindebohrunyen 5 für Abdrückschrauben — nicht dargestellt —■ aufweist. Die Zentrieransälze 1 a, 2a garantieren eine gute Rundlauffenauiqkeit. Der Spannsatz zur Nabenbefestigung ist zwischen einer glatt durchlaufenden Welle 6 und tiner Nabe 7 eingesetzt und gespannt dargestellt.to ^ consists of a closed internal clamping ring 1 and a closed external clamping ring 2 with corresponding conical surfaces 1 /), 2 />, which merge into conical surfaces Ir, 2c with a smaller cone angle. The thick-walled linden of the clamping rings 1, 2 have stepped cylindrical Zeiilrierarsäi / e 1 </, la , wherein the cylindrical centering attachment la has depressions Id for embedding the cylinder head Aa of the hexagon socket clamping screws 4. The planetary hexagon socket clamping screws 4, Aa penetrate the inner clamping ring 1 with centering la in through and threaded bores, the outer clamping ring 2 with centering la in through bores, the centering lug 2 α having two opposing threaded holes 5 for jacking screws - not shown - ■. The Zentrieransälze 1 a, 2a guarantee a good Rundlauffenauiqkeit. The clamping set for the hub attachment is inserted between a smooth shaft 6 and tiner hub 7 and shown tensioned.

Die Arbeitsweise des Spannsatzes zur Nabenbefestigung ist folgende:How the clamping set for the hub fastening works is the following:

Durch Anziehen der planetarisch angeordneten Innensechskantspannschrauben 4, Aa, die den Innenlind Außenspannring 1, 2 in der Qnerschnittskreismitte durchdringen, werden die Spannringe 1, 1«, 2. 2a gegenläufig über ihre konischen Flächen Xb, 2b suit dem steileren Konuswinkel bewegt, bis der Innenspannring 1, Xa auf Grund seines engen Passiingssitzes zuerst radial spielfrei und kraftschlüssig auf der Welle 6 sitzt. Beim weiteren Anziehen der Innensechskantspannschrauben A, Aa bewegt sich der Außenspannring 2, 2a weiter auf die steileren konischen Flächen Ib, 2b, bis die ringförmigen inneren dünnvindigcn Stirnflächen der Spannringel, 1«, 2, la auf die kürzeren konischen Flächen Ic, 2c mit dem flachen Konuswinkel übergleiten, wodurch ein schneidringähnliches Eingraben der Stirnkanten der Spannringel, la, 2, 2a in Welle 6 und Nabe 7 mit daraus resultierenden schädlichen Kerbwirkungen und Kantenpressungen vermieden wird. Nachdem die Innensechskantspannschrauben A, Aa mit dem zulässigen Anzugsmoment und den hieraus resultierenden axialen Spannkräften ausgelastet sind, besteht ein spielfreier Krallschluß de. Spannsat/cs mit du WdIc 6 und der Nabe 7 zur Durchleiumg großer Drehmomente.By tightening the planetary hexagon socket clamping screws 4, Aa, which penetrate the inner and outer clamping ring 1, 2 in the center of the cross-section, the clamping rings 1, 1 «, 2. 2a are moved in opposite directions over their conical surfaces Xb, 2b according to the steeper cone angle, until the inner clamping ring 1, Xa, due to its tight fitting seat, is initially seated on the shaft 6 with no radial play and a force fit. When the hexagon socket head clamping screws A, Aa are tightened further, the outer clamping ring 2, 2a moves further onto the steeper conical surfaces Ib, 2b, until the ring-shaped inner thin-veined end surfaces of the clamping rings, 1 «, 2, la onto the shorter conical surfaces Ic, 2c with the slide over a flat cone angle, whereby a cutting ring-like digging of the front edges of the clamping rings, la, 2, 2a in shaft 6 and hub 7 with the resulting damaging notch effects and edge pressures is avoided. After the hexagon socket head tensioning screws A, Aa are loaded with the permissible tightening torque and the resulting axial tensioning forces, there is a clearance-free claw connection de. Spannsat / cs with du WdIc 6 and the hub 7 for transmitting large torques.

Das Lösen des Spannsalzes bei selbMhenmn.-ndenThe loosening of the tensioning salt when you do it yourself

konischen Flächen der Spannringel, I«, 2, -./ erfolüi mittels zwei Schrauben mit zylindrischem I IaIs —'nicht dargestellt —, die in die Abdrückgewmdebohrungen5 des Außenspannrings 2, 2« uesdirauhi werden und sich an der inneren Slirnflächciibohrungconical surfaces of the clamping rings, I «, 2, -. / successful by means of two screws with cylindrical I IaIs - not shown - which are inserted into the forcing screw holes5 of the outer locking ring 2, 2 «uesdirauhi and are attached to the inner surface bore

ία Xd des Zentrieransaizes 1« des Innenspannung 1 abstützen.Support ία Xd of the centering protrusion 1 «of the internal clamping 1.

Hinter den Zylinderköpfen Aa der Innensechskantspannschrauben 4 belinden sich gehärtete, unverlierbare Unierlagscheiben 3 zur Aufnahme der erhöhten Stirnflächenpresslingen aus dem kleineren Durchmesser der Zylinderköpfe Aa. Behind the cylinder heads Aa of the hexagon socket clamping screws 4 there are hardened, captive plain washers 3 for receiving the raised end face pressed parts from the smaller diameter of the cylinder heads Aa.

Claims

Patent claims:

1. Clamping set for hub attachment, each consisting of a closed inner and outer clamping ring with conical contact surfaces and an offset cylindrical centering attachment at their outer thick-walled ends, both clamping rings being penetrated by means of planetary hexagon socket clamping screws, characterized in that the hexagon socket screws (4, 4 «) Consist of a material with a minimum strength of 140 kp / mm ² .

2. Clamping set for hub attachment according to claim 1, characterized in that the cylinder heads (Aa) of the hexagon socket clamping screws (4) to the thread diameter have a smaller diameter than the cylinder head of standardized hexagon socket clamping screws, behind the annular end faces of the cylinder heads (4 «) Allen screws (4) rotatable captive hardened washers (3) are arranged.

3. Clamping set for hub attachment according to claim 1 and 2, characterized in that the stepped cylindrical centering shoulder (2 a) of the outer clamping ring (2) recesses (2 d) for embedding the cylinder heads (4 ″) of the hexagon socket clamping screws (4).

1 sheet of drawings