DE2406152B2 - Nabenverbindung zwischen einer nabe und einer welle - Google Patents

Description

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Es gibt viele bekannte Nabenverbindungen zwischen einer Nabe und einer Welle, d. h. Einrichtungen zur drehfesten Verbindung von Übertragungsteilen wie Lager, Riemenscheiben, Zahnräder, Kettenräder od. dgl. mit einer Welle. Eine der einfachsten Formen ist die Befestigungsschraube durch die Nabe. Befestigungshülsen, die Ansätzen der Nabe zugeordnet sind, werden ebenfalls benutzt und haben sich, obwohl teurer als die einfache Befestigungsschraube, als zufriedenstellender erwiesen als die einfache Befestigungsschraube.

Viele der bekannten Nabenverbindungen sind jedoch so geschaffen, deß sie einen schiefen oder exzentrischen Sitz der Übertragungsteile oder deren Verschiebung relativ zur Welle hervorrufen können.

Die Verschiebung und/oder die Fehlorientierung des Teils führt einen Zustand herbei, der als Fressen oder Freßkorrosion bekannt ist, was eine Abnutzung von Teilen der Anordnung sowohl durch mechanische als auch durch chemische Einwirkung bedeutet.

Befestigungsschrauben rufen häufig Rauhigkeiten auf der Welle hervor. Genügend fortgeschrittenes Fressen kann den Ersatz der Welle erfordern; Rauhigkeiten stellen ein Hindernis während des Auseinanderbaues und des Zusammenbaues der Übertragungsteile dar.

Die bekannten, soeben beschriebenen Einrichtungen erfordern beträchtliche Zeit zum Befestigen und/oder Lösen der Übertragungsteile auf der Welle infolge der Schraubenanordnung.

Eine andere, neuere Entwicklung in der Technik der Befestigung von Naben auf Wellen ist die Verwendung einer Mehrzahl von federähnlichen Klammern, welche zwischen das Übertragungsteil und die Welle eingekeilt werden. Diese Klammern sind relativ billig, ihre Nachteile überwiegen jedoch ihre Vorteile. Es ist schwierig, die Nabe bezüglich der Achse der Welle zu zentrieren, f<s so daß Fehlausrichtung und Freßkorrosion auftreten. Somit kann es häufig notwendig werden, eine relativ teure Welle zu ersetzen.

Es ist ferner eine Nabenverbindung (DT-AS 18 03 193) nach dem Ausg-ngspunkt der Erfindung bekannt, bei der an den beiden entgegengesetzten axialen Enden der Nabe Spannhülsen vorgesehen sind, die zwischen an der Innenfläche der Nabe gebildeten Spannflächen und der Außenfläche der Welle selbsthemmend angeordnet sind. Zwischen den Spannflächen der Nabe ist ein Mittelabschnitt mit einer zylindrischen, zur zylindrischen Außenfläche der Welle konzentrischen Innenfläche zur Aufnahme der Welle angeordnet. Die Spannhülsen sind als Ringe ausgebildet, die an ihrer Oberfläche in Umfangsrichtung exzentrisch verlaufend ausgebildet sind. Zum Festspannen müssen die Spannringe daher in Umfangsrichtung gedreht werden. Vorteilhaft ist, daß die beiden Spannringe mit axialem Abstand zueinander angeordnet sind, so daß der dazwischenliegende zylindrische Mittelabschnitt der Nabe. der Bereich also, der üblicherweise die Last aufnehmen muß, den Spannkräften nicht unmittelbar ausgesetzt ist. Auf Grund der exzentrischen Ausbildung der Spannringe kann es jedoch zu einer ungleichmäßigen Verspannung kommen. Außerdem ist die Handhabung der Spannringe verhältnismäßig umständlich, da die Spannringe innerhalb der Nabe angeordnet sind und in Umfangsrichtung gedreht werden müssen, was nur mit Hilfe eines Spezialwerkzeuges möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßige Verspannung bei einfacher Handhabung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des An

Spruchs 1 gelöst.

Da entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung die beiden Spannflächen der Nabe und die Außenflächen der beiden Spannhülsen konisch, also rotationssymmetrisch, ausgebildet sind, ist eine gleichmäßige Verspannung der Nabe gewährleistet. Ferner brauchen die Spannhülsen zum Festspannen nicht gedreht, sondern lediglich axial verschoben werden. Dies kann mit Hilfe der über das axiale Ende der Nabe vorstehenden Ringflansche ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, wodurch die Handhabung der Spannhülsen erheblich vereinfacht wird.

Es ist allerdings bereits eine Nabenverbindung (DT-OS 21 43 581) bekannt, bei der eine selbsthemmende Spannhülse mit einer konisch ausgebildeten Spannfläche vorgesehen ist. In diesem Fall ist jedoch nur eine einzelne Spannhülse vorgesehen, die daher mittig innerhalb der Nabe und somit im belasteten Bereich angeordnet ist. Da die Spannhülse vollständig innerhalb der Nabe angeordnet und kein über die Nabe vorstehender Ringflansch vorgesehen ist, ist die Handhabung dieser Spannhülse relativ umständlich, d. h. die Axialverschiebung der Spannhülse wird durch eine Drehung der Spannhülse mittels einer schraubenförmig verlaufenden Nockenfläche erreicht.

Es ist ferner eine Nabenverbindung (DT-OS 22 24 437) bekannt, bei der an einem zwischen Nabe und Welle eingespannten Befestigungsteil ein über das axiale Ende der Nabe vorstehender flanschartiger Vorsprung zur leichteren Handhabung des Befestigungselements vorgesehen ist. In diesem Fall besteht jedoch das Befestigungselement aus einem halbkreisförmigen Bogenteil, das in einer Nut zwischen Nabe und Welle angeordnet ist und mit einem oder mehreren über den Umfang verteilten, axiai verlaufenden Keilen versehen ist, wobei die flanschartigen Vorsprünge an den axial äußeren Enden der Keile angebracht sind.

An Hand vier Zeichnung wird ein Ausführungsbei-

spiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nabenverbindung, teilweise im Schnitt,

Fig.2 eine teilweise geschnittene Ansicht der in F i g. 1 gezeigten Nabenverbindung, bei der jedoch der innere Aufbau der Nabenverbindung zu sehen ist,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht dei Nabenverbindung nach F i g. 1, teilweise im Schnitt,

Fiy. 4 eine perspektivische Darstellung der Spannhülse in der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 3,

Fig.5, 6 7 und 8 perspektivische Darstellungen anderer Ausführungsformen der Spannhülsen.

Die Figuren zeigen die Anwendung einer erfindungsgemäßen Nabenverbindung bei einem Kugellager; et versteht sich jedoch, daß die Nabenverbindung auch zu anderen Zwecken eingesetzt werden könnte.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine W?lle 10 gezeigt, auf welcher ein Überiragungstei! 12 mil einer zylindrischen Nabe 14 drehfest montiert ist. Die Nabe 14 besitzt einen Mittelabschnitt 16 mit einer die Welle 10 umgebenden Innenbohrung und axiale Abschnitte 18, von denen jeder mit einer inneren konischen Spannfläche 20 versehen ist. Wie gezeigt, laufen die Spannflächen 20 nach außen hin auseinander, wobei der Winkel so gewählt ist, daß eine selbsthemmende Kegelfläche entsteht. Der spezifische Winkel beruht auf dem Reibungskoeffizienten zwischen den Spannflächen, hängt von den benützten Materialien und anderen Taktoren ab und beträgt üblicherweise zwischen 2 und 10°, vorzugsweise 4 oder 5°. In der gezeigten Ausführungsform sind die Mittelabschnitte 18 außerdem mit einer zylindrischen Nut 22 versehen.

Bei der beschriebenen Anordnung ist das Teil 14 der innere Laufring eines Lagers mit einer in dem Mittelabschnitt 16 ausgebildeten Lauffläche 24. Das Lager besitzt ferner einen Außenlaufring 26 mit einer Lauffläche 28 und mehrere Kugeln 30, welche zwischen den Laufflächen 24 und 28 angeordnet sind. Ein Käfig 32 hält die Kugeln in Abstand zueinander, und geeignete Dichtungen am Rand 34 sind vorgesehen, um das zwischen die Laufringe eingeführte Schmiermittel zurückzuhalten.

Um das Teil 12 auf der Welle 10 zu befestigen, sind Spannhülsen 36 vorgesehen, von denen jede eine zentrale zylindrische Bohrung 38 aufweist, sowie eine konische Außenfläche 40, welche im wesentlichen das Gegenstück der Bohrung 20 darstellt. In dieser Ausführungsform sind die Spannhülsen 36 geschürt, so /.. B. bei 42, so daß sie in den Abschnitt 18 eirigelührt werden können und mit der Welle 10 und dem Teil 16 verkeilt werden können. Das Ende der Hülse besitzt ferner nach außen gerichtete Vorsprünge 44, die in die Nut 22 eingreifen, so daß die Teile während des Versands in einer Einheit zusammengehalten werden können. Das entgegengesetzte Ende der Spannhülse kann gegebenenfalls mit einem vergrößerten Abschnitt 46 versehen werden. Beim Gebrauch wird jede der Spannhülsen 36 axial nach innen bewegt, so daß di° Spannhülse zusammengedrückt wird und eine feste Verbindung mit der Welle 10 und dem Übertragungsteil 12 entsteht.

Die F i g. 5, 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Modifikationen der Spannhülse, die hier mit 36A 36ß, 36C und 36D bezeichnet sind. Die Spannhülsen 36Λ und 36S unterscheiden sich von der Spannhülse 36 hauptsächlich darin, daß die Abstände der Schlitze 42 und/oder der Vorsprünge 44 verschieden sind. Die Spannhülsen 36t und 36D sind gespalten, so z. B. bei 50, und nicht mit Schlitzen versehen; sie besitzen jedoch Vorsprünge 44. sei es in Abständen wie in F i g. 8 oder in kontinuierlicher Weise wie in F i g. 7. Zum Einführen in das Übertragungsteil und zum Herstellen einer festen Verbindung mit der Welle und dem Übertragungsteil werden die gespaltenen Spannhülsen zusammengedrückt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Nabenverbindung zwischen einer Nabe und einer Welle, insbesondere für Lager, mit zwei an den beiden entgegengesetzten axialen Enden der Nabe angeordneten Spannhülsen, die zwischen an der Innenfläche der Nabe gebildeten Spannflächen und der Außenfläche der Welle selbsthemmend angeordnet sind, wobei zwischen den Spannflächen der Nabe ein Mittelabschnitt mit einer zylindrischen, zur zylindrischen Außenfläche der Welle konzentrischen Innenfläche zur Aufnahme der Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannflächen (20) der Nabe (»4) und die Außenflächen (40) der beiden Spannhülsen (36) konisch ausgebildet sind und jeweils vom axial äußeren Ende der Nabe (14) in Richtung auf den Mittelabschnitt (16) konvergierend verlaufen, daß sich jede der Spannhülsen (36) über das axiale Ende der Nabe (14) hinaus erstreckt und an ihrem vorstehenden Ende mit einem Ringflansch (46) versehen ist und daß jeweils zwischen dem Mittelabschnitt (16) und den Spannflächen (20) der Nabe eine Nut (22) gebildet ist, in die ein radialer Vorsprung (44) der zugehörigen Spannhülse (36) greift.