DE2441400B1 - Spannkupplung zur befestigung einer nabe mit ringfoermiger ausdrehung - Google Patents
Spannkupplung zur befestigung einer nabe mit ringfoermiger ausdrehungInfo
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Description
Eine Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit einer Welle nach dem Ausgangspunkt der Erfindung
zeigt die (DL-PS 90 660).
Damit das errechnete Drehmoment der auf Kraft- und Reibungsschluß basierenden Nabenbefestigung mit
einer Welle übertragen wird, ist es Voraussetzung, daß die Schrauben der Spannkupplung mittels eines Drehmomentschlüssels
mit einem bestimmten Anzugsmoment entsprechend der Werkstoffgüte der Schrauben angezogen werden, um die hieraus resultierende Axialkraft
für die erforderliche Flächenpressung der konischen Spannringe zur Verfügung zu haben. Nur so kann
die Betriebssicherheit der Spannverbindung garantiert werden. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß kleine oder
mittlere Maschinenfabriken selten einen Drehmomentschlüssel besitzen und die Spannschrauben nach Gefühl
von dem Monteur angezogen werden, was auch bei gelieferten Spannkupplungen in das Ausland zutrifft, wodurch
die Betriebssicherheit infrage gestellt ist. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Spannkupplung
zur Nabenbefestigung besteht darin, daß die Nabenkörper, Zahnräder, Antriebsscheiben, Trommelscheiben
od. dgl. an der inneren Seite durch die Spannkupplung nicht federelastisch abgestützt sind und diese
bei auftretenden zusätzlichen Biegebeanspruchungen zu den Torsionsmomenten einer Überbeanspruchung
ausgesetzt sind, was bei Dauerbeanspruchung zu einem Bruch der Naben führt, ganz besonders bei Naben mit
großen Durchmessern im Schwermaschinenbau.
Die Erfindung hat eine Erhöhung der Betriebssicherheit zur Aufgabe.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im ungespannten Zustand zwischen den sich gegenüberliegenden
Stirnflächen des Spannrings und der ringförmigen Ausdrehung der Nabe ein festgelegtes
Abstandsmaß (x) vorhanden ist, das bei Stirnflächenberührung — Blockstellung — einem vorherbestimmten
übertragbaren Drehmoment entspricht, und die Nabe in der ringförmigen Ausdrehung durch den Spannring
abgestützt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe wird eine Drehmomentsteigerung und eine Erhöhung
der Betriebssicherheit dadurch erzielt, daß die Nabe in der ringförmigen Ausdrehung zusätzlich durch den
Außenspannring abgestützt und radial gespannt wird, wodurch die Spannkupplung mit der Nabe eine hermetisch
abgeschlossene, feste und unverlierbare Einheit bildet und festigkeitsmindernde Biegemomente der
Nabe abgefangen werden. Durch das vorherbestimmte Abstandmaß (x) zwischen den Stirnflächen des Außenspannrings
und der ringförmigen Ausdrehung der Nabe nach der Erfindung ist es mit besonderem Vorteil möglich
ohne Zuhilfenahme eines Drehmomentschlüssels die Spannschrauben bei Stirnflächenberührung —
ίο Blockstellung — auszulasten zur Übertragung eines
festgelegten Drehmoments. Um Streuungen der axialen Spannkraft bei Auslastung der Spannschrauben in
vertretbaren Grenzen zu halten — zumal auch die handelsüblichen Drehmomentschlüssel Streuungen im Anzugsmoment
aufweisen — wird die Herstellung der Spannkupplung mit der ringförmigen Ausdrehung der
Nabe passungsmäßig eng toleriert. Mittels der erfindungsgemäßen axialen Wegbegrenzung (x) sind alle
Variationen bezüglich der Auslastung der Spannschrauben und hieraus resultierend der Axialkraft, der
Radialpressungen und der übertragbaren Drehmomente unter Berücksichtigung der Werkstoffpaarungen der
Spannkupplung möglich. Die am Wellenanfang ansteigende konische Mantelfläche baut festigkeitsmindernde
Kerbspannungen der Welle ab mit einer Erhöhung der Dauerfestigkeit und somit der Betriebssicherheit.
Natürlich ist es bei entsprechender Nabenbreite gegeben die Spannkupplung versenkt in der ringförmigen
Ausdrehung der Nabe anzuordnen, so daß eine nach allen Seiten glatt abgeschlossene, unfallverhütende
Spannverbindung zur Verfügung steht.
Die Spannringe der Spannkupplung können in bekannter Weise nichtselbsthemmende oder auch selbsthemmende
Konusflächen besitzen. Bei selbsthemmenden konischen Spannringen weist der dickwandige
Außenspannring Abdrückgewindebohrungen auf, die bekannt sind (DT-PS 11 90 266).
Ein gewisses Abfangen von festigkeitsmindernden Biegemomenten der Nabe kann auf Grund ähnlicher
Merkmale bei einer bekannten Spannkupplung erwartet werden (DT-OS 20 31 124), die jedoch unter Formschluß
arbeitet und eine andere Aufgabe zu lösen hat. Da zwischen den Zylinderfläehen von Nabenausdrehung
und Spannring Dichtungsringe angeordnet sind, kann keine ausreichende Abstützung im Sinne der Erfindung
eintreten, die auch nicht beabsichtigt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 die Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung mit einer Welle im
ungespannten Zustand in einem Axialschnitt und
F i g. 2 die obere Hälfte der Spannkupplung im gespannten Zustand im Axialschnitt.
Die Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung nach F i g. 1 und 2 besteht aus dem geschlossenen Innenspannring bzw. Druckring 1 mit einseitiger, durchlaufender Konusfläche la und dem dickwandigen, geschlossenen Außenspannring 2 mit korrespondierender Konusbohrung 2a, dessen innere Stirnfläche gegenüber der Stirnfläche der ringförmigen Ausdrehung 4a der Nabe 4 im ungespannten Zustand ein vorherbestimmtes Abstandmaß χ besitzt, das nach erfolgtem Spannvorgang bei Blockstellung der Stirnflächen mittels der versenkt angeordneten Innen-' sechskantspannschrauben 3 unter Berücksichtigung der Werkstoffqualitäten einem entsprechenden übertragbaren Drehmoment entspricht, wobei die Spannschrauben 3 in Gewindebohrungen 4c der Nabe 4 verschraub-
Die Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung nach F i g. 1 und 2 besteht aus dem geschlossenen Innenspannring bzw. Druckring 1 mit einseitiger, durchlaufender Konusfläche la und dem dickwandigen, geschlossenen Außenspannring 2 mit korrespondierender Konusbohrung 2a, dessen innere Stirnfläche gegenüber der Stirnfläche der ringförmigen Ausdrehung 4a der Nabe 4 im ungespannten Zustand ein vorherbestimmtes Abstandmaß χ besitzt, das nach erfolgtem Spannvorgang bei Blockstellung der Stirnflächen mittels der versenkt angeordneten Innen-' sechskantspannschrauben 3 unter Berücksichtigung der Werkstoffqualitäten einem entsprechenden übertragbaren Drehmoment entspricht, wobei die Spannschrauben 3 in Gewindebohrungen 4c der Nabe 4 verschraub-
bar sind. Die Herstellung der Gewindebohrungen für die planetenartig angeordneten Innensechskantspannschrauben
3 in der Nabe 4 erfolgt unter Zuhilfenahme des dickwandigen Außenspannrings 2 mit seinen
Durchgangsbohrungen, der gleichzeitig als Bohrlehre dient. Die Spannkupplung, der Innenspannring 1, la
und der Außenspannring 2, 2a, ist in der ringförmigen Ausdrehung 4a der Nabe 4 und auf dem zylindrischen
Ansatz 4b angeordnet. Die komplette Nabenbefestigung sitzt auf der Welle 5.
Die Arbeitsweise der Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung auf
einer Welle ist folgende:
Beim Anziehen der Innensechskantspannschrauben 3 bewegt sich der Außenspannring 2 mit seiner Konusbohrung
2a in Pfeilrichtung über die konische Mantelfläche la des Innenspannrings 1 in die ringförmige Ausdrehung
4a der Nabe 4, bis die Stirnflächen des Außenspannrings 2 und der ringförmigen Ausdrehung 4a nach
Überbrückung der vorher festgelegten axialen Wegbegrenzung (x) sich berühren bzw. Block sitzen, was ohne
Zuhilfenahme eines Drehmomentschlüssels erfolgen kann. Dadurch wird der Innenspannring 1 mit entsprechender
Radialpressung auf den Nabenansatz 4b und somit auf die Welle 5, der dickwandige Außenspannring
2 mit resulierender Radialpressung an die Zylinderfläche der ringförmigen Ausdrehung 4a der Nabe
gespannt, wobei ein aus der axialen Wegbegrenzung (x) resultierendes Drehmoment durchgeleitet wird.
Das Lösen der Spannkupplung bei nichtselbsthemmenden
Konusflächen der Spannringe 1, 2 aus der Preßspannung erfolgt durch einfaches Zurückschrauben
der Innensechskantspannschrauben 3, so daß die Spannkupplung mit der Nabe 4 leicht von der Welle 5
entfernt werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Spannkupplung zur Befestigung einer Nabe mit ringförmiger Ausdrehung und einem die Welle umschließenden, zylindrischen Nabenansatz, auf dem ein Druckring mit konischer Mantelfläche sitzt, der durch einen dickwandigen Spannring mit korrespondierender Konusbohrung mittels planetenartig angeordnete Schrauben spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im ungespannten Zustand zwischen den sich gegenüberliegenden Stirnflächen des Spannrings (2) und der ringförmigen Ausdrehung (4a) der Nabe (4) ein festgelegtes Abstandsmaß (x) vorhanden ist, das bei Stirnflächenberührung — Blockstellung — einem vorherbestimmten übertragbaren Drehmoment entspricht, und die Nabe (4) in der ringförmigen Ausdrehung (4a) durch den Spannring (2) abgestützt wird.
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