DE2211790B2 - - Google Patents

Description

Spannsätze nach dem Ausgangspunkt der Erfindung sind aus der Praxis (Katalog S 22b der Ringfeder GmbH) bekannt und haben sich in zahlreichen Anwendungen bewährt. Bei derartigen Spannsätzen werden unter Anziehen der die Spannringe verbindenden Spannschraubenbolzen die Federringe gegen die zugeordneten Mantelflächen von Welle und Nabenausnehmung gepreßt, um einen zur Drehmomentübertragung geeigneten Reibungsschluß herzustellen. Mit entsprechend starrer Auslegung insbesondere der Spannringe wird dabei regelmäßig eine über den Umfang möglichst gleichmäßige Pressung angestrebt. Der auf diesem Wege erreichbaren maximalen Drehmomentübertragung sind jedoch Grenzen gesetzt, bei deren Überschreitung Schlupf sowie dadurch bedingte Zerstörungen eintreten. Das gilt insbesondere, wenn die Nabe eine verhältnismäßig geringe Wandstärke aufweist und sich unter der Beaufschlagung durch den Spannsatz aufweitet, so daß nur geringe Anpreßdrücke erzielbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftreten von Schlupf und dadurch bedingten Zerstörun jgen praktisch unmöglich zu machen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß unter Ausnutzung der elastischen Verformbarkeit von Welle und Nabe, gleichgültig, ob diese aus Stahl, Bronze oder anderen Werkstoffen bestehen, eine kombi- S5 liierte Reibungsschluß- und Formschlußverbindung erreicht werden kann. In beiden Spannringen bestehen bezüglich der Durchgangsbohrungen radial innen- und außenseitig Bereiche, die wegen des zwischen Durchgangsbohrungen und Spannschraubenbolzen bestehenden Spiels nicht abgestützt sind. Diese Bereiche stellen gleichsam Brücken zwischen den mit den Durchgangsbohrungen abwechselnden vollen Bereichen der Spannringe dar. Das Anziehen der Spannschraubenbolzen hat zur Folge, daß auf dem gesamten Umfang eine Pressung mit entsprechendem Reibungsschluß auftritt. Diese Pressung ist jedoch entsprechend der Verteilung der Spannschraubenbolzen ortsabhängig und ist insbesondere über den vollen Bereichen größer als über den sie verbindenden, nicht abgestützten Drücken. Das führt zu einer entsprechende:! elastischen, polygonartigen Verformung von Federringen, Welle und Nabe, so daß zusätzlich ein Formschluß entsteht. Die Bezeichnung Polygonecken meint im Rahmen der Erfindung selbstverständlich abgerundete Ecken, die jedoch über den streng kreisförmigen Querschnitt der unverformten Federringe nach innen bzw. außen polygonartig vorstehen.

Die zur Verwirklichung der Erfindung erforderliche Auslegung von Federringen, Spannringen und Spannschraubenbolzen — unter Berücksichtigung der Werkstoffe von Welle und Nabe — erfolgt nach den Regeln der klassischen Festigkeitslehre experimental oder im Wege der Berechnung und bereitet keine Schwierigkeiten.

Bei einer bekannten Verbindung anderer Gattung (vgl. DT-Gbm 69 35 031) weist die unmittelbar auf die Welle aufgesetzte Nabe an ihrer Stirnseite eine doppelkonische Ringnut auf. in welche auf den Umfang verteilte entsprechend geformte Kegelbolzen eingeschraubt werden. Durch Anziehen der Kegelbolzen werden in der Ringnut und auf der Wcllenoberfläche unter Überschreitung der Streckgrenze des Materials radia'e kegelförmige Eindrücke hervorgebracht. Ein Reibungsschluß besteht hier gar nicht, sondern nur eine Formschiußverbindung durch die lokalisierten Eindrükke im Bereich der Kegelbolzen. Diese Eindrücke können jedoch, insbesondere bei Spiel zwischen Welle und Nabe ausgeschlagen werden und besitzen daher vor allem bei häufigem Lastwechsel nur geringe Standfestigkeit.

Entsprechendes gilt für einen weiter bekannten Spannsatz anderer Gattung (vgl. DT-AS 11 6.5 941), bei dem zwischen Nabenausnehmung und Welle ein Außen und ein Innenspannring mit gegenseitigem radialen Abstand angeordnet sind. Das Spannen erfolgt mit kegelförmigen Druckrollen, die im radialen Zwischenraum zwischen den Spannringen angeordnet sind und in kegelabschnittförmige Ausnehmungen der Spannringe eingreifen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden schematischen Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch den erfindungsgemäßen Spannsatz im montierten Zustand,

F i g. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. 1 und

Fig. 3 in gegenüber den F i g. 1 und 2 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach F i g. 2 mit übertriebener Darstellung der Verformungsverhältnisse.

Der in den Figuren dargestellte Spannsatz ist für die Preßsitzverbindung zwischen einer Welle 1 und einem darauf zu befestigenden, mit einer Nabe 2 ausgerüsteten Bauteil 3 bestimmt, wobei der Spannsatz auf die Welle 1 auf- und in eine Nabenausnehmung 4 eingesetzt ist. Der Spannsatz besteht aus einem äußeren Federring 5, einem inneren Federring 6 und aus mit Keilflächen 7 an den Federringen 5, 6 wechselwirkenden, im Radialschnitt konischen Spannringen 8, 9. Die Spannringe 8, 9 sind durch in Durchgangsbohrungen 10 eingesetzte Spannschraubenbolzen 11 verbunden. Dabei ist, wie insbesondere die F i g. 3 andeutet, die Anordnung so getroffen, daß der äußere und der innere Federring 5, 6 festigkeitsmäßig so ausgelegt sind, daß sie sich unter dem Einfluß der betriebsmäßigen, über

die Spannschraubenbolzen 11 aufgebrachten Spannkraft umfangsmäßig polygonal verformen. Dazu sind die Spannschraubenbolzen 11 mit entsprechendem Spiel 12 in die Spannschraubenbohrungen 10 beider Spannringe eingesetzt. — selbstverständlich nur bis auf die Gewinde am Lnde der Spannschraubenbolzen. Es bilden sich gleichsam Polygonalecken 13, und zwar in den F i g. 2 und 3 unterhalb der Durchgangsbohrungen 10 sowie oberhalb zwischen den Durchgangsbohrungen 10. Di? Polygonecken sind abgerundet. Im übrigen sind die Federringe 5, 6 unter Berücksichtigung des Werkstoffes von Welle 1 und Nabe 2 materialmäßig so ausgelegt, daß sie sich in die Welle 1 und im Ausführungsbeispiel auch in die Nabe 2 mit den Polygonecken 13 unter elastischer Druckverformung von Nabe 2 und Welle 1 formschlüssig eindrücken. Dabei macht die Darstellung in F i g. 3 unmittelbar deutlich, daß auf diese Weise der Reibungsschluß in einen Formschluß umgesetzt ist, so daß Schlupf und schlupfbedingte Zerstörungen nicht mehr auftreten können. Das gilt überraschenderweise auch dann, wenn die in F i g. 3 erläuterten Verformungen wesentlich geringer sind als es die übertriebene Darstellung in F i g. 3 veranschaulicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spannsatz für die Preßsitzverbindung zwischen einer Welle und einem darauf zu befestigenden, mit einer Nabe ausgerüsteten Bauteil, wobei der Spannsatz auf die Welle auf- und in eine Nabenausnehmung eingesetzt ist, bestehend aus äußerem Federring, innerem Federring und mit Keilflächen an den Federringen wcchselwirkenden, im Radialschnitt konischen Spannringen, die durch Spannschraubenbolzen, welche in Durchgangsbohrungen mit Spiel eingesetzt sind, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch der zweite Spannring (8), bis auf ein Gewinde am Ende, Durchgangsbohrungen (10) aufweist, in denen die Spannschraubenboli.en mit Spiel geführt sind, und daß beide Federringe (5, 6) unter Berücksichtigung des Werkstoffes von Welle (1) bzw. Nabe (2) materialmäßig so ausgelegt sind, daß sie sich im Bereich der beiden Spannringe (8,9) in die Welle (1) und in die Nabe (2) mit Polygonecken (13) unter elastischer Druckverformung von Nabe (2) und Welle (1) formschlüssig eindrücken.

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