DE2212005B1 - Spannsatz in Doppelausführung mit konischen Elementen zur Nabenbefestigung - Google Patents

Description

• Bekannt sind umlaufende Nuten im Außen- und Innenspannring, in die jeweils ein Bund der Spannschraube mit Rechts- und Linksgewinde eingreift, und dieser Spannsatz so eine unverlierbare Einheit garantiert (deutsche Auslegeschrift 1 162 640). Versuche ergaben, daß die mit Rechts- und Linksgewinde versehenen planeten artig angeordneten Spannschrauben, was bei einer zentralen Spannschraube Vorteile bringt, mit den beidseitig eingesetzten ebenfalls mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Druckstücke nicht ohne weiteres verschraubt werden konnten, da jede Spannschraube auf Grund der unterschiedlichen Anfangsgewindegänge den Spannvorgang aufs äußerste erschwerten. Deshalb kann dieser Spannsatz wohl kaum Eingang in der Praxis finden.
• Ferner ist es bekannt durch entsprechende Winkelwahl der Konusflächen Selbsthemmung zu erzeugen (deutsches Gebrauchsmuster 1 892 002). Hierbei handelt es sich um eine Spannvorrichtung, bei der der Innenspannring einen selbsthemmenden Außenkonus aufweist und mit der Spannmutter eine Einheit bildet, wodurch ein zwangläufiges Lösen gegeben ist und eine Sicherung der zentralen Spannmutter entfällt.
• Abdrückschrauben für Spannsätze sind allgemein bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 190 266), die ein zwangläufiges Lösen der Spannhülsen mit Selbsthemmung gewährleisten.
• Sitzt nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung zwischen den Stirnflächen der beiden Drucknnge eine anliegende ringförmige Scheibe aus Gummi oder Kunststoff, die gleichfalls mit dem Außen- und Innenspannring in Kontaktberöhrung steht, so erfolgt beim Spannvorgang zusätzlich im mittleren Bereich der Spannringe eine Radialpressung mit einer weiteren Steigerung des Drehmoments.
• Der Einsatz von Kunststoffscheiben bei Doppelspannsätzen ist an sich bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 231 493), jedoch nicht zur Erzielung einer Erhöhung der Radialpressung.
• Für den Unteranspruch wird nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den Spannsatz in Doppelausführung im ungespannten Zustand eingesetzt zwischen einer Welle und einer Nabe in einem Schnitt nach der Linie B-B derFig. 2, Fig.2 die Vorderansicht des Spannsatzes gemäß Fig. 1 und Fig.3 die obere Hälfte des Spannsatzes im gespannten Zustand in einem Axialschnitt.
• Der Spannsatz in Doppelausführung mit konischen Elementen nach Fig. 1 bis 3 besteht aus einem als Hohlzylinder ausgebildeten geschlitzten Außenspannring 1 mit innerer und äußerer zylindrischer Mantelfläche 1a, mit einer mittig angeordneten umlaufenden Nut 1 b und einem mit radialem Abstand angeordneten geschlossenen Innenspannring 2 mit entgegengesetzten Außenkonusflächen 2 a. Zwischen den Spannringen 1, 2 sind beidseitig geschlossene Druckringe 4, 4 a mit zylindrischen Außenflächen und konischen Innenflächen, die mit den Konusflächen 2 a des geschlossenen Innenspannrings 2 korrespondieren, eingesetzt, wobei die zylindrischen Außenflächen der Druckringe 4, 4 a an der inneren Stirnfläche je einen umlaufenden Kragen 4 b, 4 c aufweisen. Die inneren Stirnflächen mit Kragen 4 b, 4 c stehen im ungespannten Zustand unmittelbar mit einer ringförmigen Scheibe 3 a aus Gummi oder Kunststoff in Kontaktberührung, und die Kragen 4 b, 4 c der Druckringe 4, 4 a in der umlaufenden Nut 1 b des geschlitzten zylindrischen Außenspannrings 1 gehaltert sind, wodurch Außen- und Innenspannring 1,2 sowie die Druckringe 4, 4 a zu einer unverlierbaren axial und radial beweglichen Einheit gekuppelt sind. Mittels planetarisch angeordneter Innensechskantspannschrauben 5, die den Druckring 4, die ringförmige Scheibe 3 a aus Gummi in Bohrungen, den Druckring 4 a in Gewindebohrungen durchdringen, ist der Spannsatz in Doppelausführung spannbar. Der Druckring 4 besitzt zum zwangläufigen Entspannen zwei Abdrückgewindebohrungen 4 d. Der Spannsatz in Doppeiausführung ist zwischen einer Welle 6 und einer Nabe 7 eingesetzt.
• Die Arbeitsweise des Spannsatzes ist folgende: Beim Anziehen der planetenartig angeordneten Innensechskantspannschrauben 5 bewegen sich die beiden Druckringe 4, 4 a über die Konusflächen 2 a des Innenspannrings 2 in gegenläufiger Richtung, wodurch Außen- und Innenspannring 1, 2 mit entsprechender Radialpressung an die Nabe 7 und auf die Welle 6 gespannt werden.
• Gleichzeitig wurde hierbei die zwischen den inneren Stirnflächen der Druckringe 4, 4 a eingesetzte ringförmige Scheibe 3 a aus Gummi oder Kunststoff stirnseitig beaufschlagt, wodurch der Außen- und der Innenspannring 1, 2 in ihrem mittleren Bereich eine zusätzliche Radialpressung erhielten mit einer gleichmäßigen Anpressung auf der ganzen Länge der Spannringe 1, 2. Mit dem Spannsatz in Doppelausführung werden beachtliche Drehmomente auch bei dynamischer Beanspruchung der Nebenbefestigung übertragen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Spannsatz in Doppelausführung mit konischen Elementen zur Nabenbefestigung, bestehend aus einem geschlitzten Außenspannring und einem geschlossenen Innenspannring und beidseitig eingesetzten konischen Druckringen mit Konusflächen entsprechend den Spannringen, die mittels planetarisch angeordneter Innensechskantspannschrauben gegenläufig axial beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichn e t, daß der geschlitzte Außenspannring (1) Hohlzylinderform besitzt, dessen innere Mantelfläche (1 a) mit der äußeren zylindrischen Mantelfläche der beiden Druckringe (4, 4 a) in Funktionsberührung steht, wobei diese an ihren inneren gegenüberliegenden Stirnflächen am Außenumfang je einen umlaufenden Kragen (4b, 4c) aufweisen, die in einer mittig im Außenspannring (1) angeordneten umlaufenden Nut (1 b) gehaltert sind, und daß der Konuswinkel von Innenspannring (2) und Druckringen (4, 4 a) kleiner als der Reibungswinkel ist.
2. 2. Spannsatz in Doppelausführung mit konischen Elementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen der beiden Druckringe (4, 4 a) eine anliegende ringförmige Scheibe (3 a) aus Gummi oder Kunststoff besitzt, die gleichfalls mit dem Außen- und Innenspannring (1, 2) in Funktionsberührung stebt.

   Bekannte Spannsätze in Doppelausführung nach dem Ausgangspunkt der Erfindung (deutsche Patentschrift 1 099 806) besitzen den Vorteil, daß eine Verschiebung des Innen- und Außenspannrings auf der Welle und in der Nabenbohrung während des Spannvorgangs nicht eintritt, wodurch eine genaue Ausrichtung und Feineinstellung des Nabenkörpers zur Welle möglich ist. Durch den Fortfall der Verschiebungen ergeben sich nur Reibkräfte innerhalb des Spannsatzes zwischen den konischen Druckringen und den in Funktionsberührung stehenden konischen Spannringen, wobei je Spannsatzseite nur ein Reibungswiderstand zu überwinden ist. Die Winkel der konischen Spannringe und der konischen Druckringe liegen über der Selbsthemmung, um ein selbsttätiges Lösen des Spannsatzes nach Aufhebung der axialen Spannkraft zu gewährleisten. Auf Grund des hieraus resultierenden kleinen Übersetzungsverhältnisses der Spannringe sind eine Vielzahl von planetenartig angeordneten Spannschrauben vorgesehen, um ein großes Drehmoment zu übertragen. Hierdurch wird die Montage des Spannsatzes verteuert, da die vielen Spannschrauben mittels eines Drehmomentschlüssels nach und nach überkreuz angezogen werden müssen, um das errechnete Drehmoment übertragen zu können. Der Spannsatz besitzt acht in Funktionsberührung stehende korrespondierende Konusflächen die mit höchster Präzision ausgeführt werden müssen, um ein allseitiges Tragen der Konusflächen mit einer guten Rundlaufgenauigkeit zu gewährleisten, wodurch die Herstellung zeitraubend und teuer ist. Die Spannringe können geschlossen oder geschlitzt (deutsches Gebrauchsmuster 1 862 254) sein.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der genannten Vorteile das übertrag- bare Drehmoment zu steigern und gleichzeitig den Herstellungs- und Montageaufwand zu senken.

   Das allgemeine Lösungsprinzip für diese Aufgabe sieht das Zusammenwirken von nur noch vier korrespondierenden Konusflächen vor und dies unter Selbsthemmung. Die spezielle Lösung ist in dem Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

   Das wegen der Ausführung mit Selbsthemmung erforderliche zwangläufige Lösen ohne Abziehvorrichtung durch die formschlüssige axial und radial bewegliche Kupplung der Spannringe mit den konischen Druckringen erfolgt, indem von den gelösten Spannschrauben zwei in die Abdrückgewindebohrungen des vorderen Druckrings geschraubt werden, die sich an der inneren Stirnfläche des hinteren Druckrings abstützen, und beim weiteren Schrauben beide Druckringe zwangläufig aus der Preßspannung gelöst werden. Umlaufende Kragen und Nut erleichtern nicht nur das Lösen des Spannsatzes ohne Abziehvorrichtung, sondern bewirken auch dessen Verbindung zu einer unverlierbaren, axial und radial beweglichen Einheit. Aus den selbsthemmenden Konusflächen des Innenspannrings mit den konischen Druckringen resultiert ein großes Übersetzungsverhältuis mit einer beachtlichen Steigerung der Radialpressung und hieraus des übertragbaren Drehmoments. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, daß der Spannsatz in Doppelausführung statt acht nur noch vier zusammenwirkende korrespondierende Konusflächen und im übrigen nur Zylinderflächen aufweist, wird die Herstellung wesentlich vereinfacht und der Spannsatz billiger. Der als Hohlzylinder ausgebildete Außenspannring kann preiswert vollautomatisch innen und außen spiegelglatt mit unmerklichen Rauhtiefen der Zylinderflächen geschliffen werden. Daraus folgt der Vorteil, daß, wie Versuche ergeben haben, zwischen der Bohrung des Außenspannrings und der zylindrischen Mantelfläche der zwei Druckringe beim Spannvorgang nahezu kein Reibungswiderstand besteht, so daß eine nicht unwesentliche Erhöhung des Drehmoments resultiert.

   Bei einem Doppelspannsatz mit konischen Elementen (deutsche Auslegeschrift 1231493) ist es bereits bekannt, die beiden Druckringe mit äußeren zylindrischen Mantelflächen auszuführen, bei dem jedoch der äußere Spannring fehlt. Dadurch, daß der Außenspannring fehlt, bestehen zwischen den Druckringen und der Nabenbohrung unkontrollierbare, stark schwankende Reibungsverhältnisse, da die Nabenbohrungen bei der Industrie von der Fein- bis zur Grobbearbeitung mit unterschiedlichen Rauhtiefen hergestellt werden, was sich nachteilig auf das übertragbare Drehmoment auswirkt.