DE2515280B2

DE2515280B2 - Vorrichtung zum Verbinden von Wellen

Info

Publication number: DE2515280B2
Application number: DE2515280A
Authority: DE
Inventors: Charles F. Boulder Col. Taylor
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 1974-08-09
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1981-06-11
Also published as: US3887290A; CA1016765A; GB1470936A; JPS5121058A; DE2515280A1; DE2515280C3; AU7941975A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden und Verriegeln einer ersten Welle mit einer zweiten Welle mit größerem Durchmesser einschließlich der Verbindung eines an der zweiten Welle montierien Reduktionsgetriebes mit der ersten Welle, wobei die zweite Welle eine zylindrische Hohlwelle ist die mit Bereichen versehen ist welche sich in Axialrichtung vom Gehäuse des Reduktionsgetriebes weg erstrecken, und wobei sich die erste Welle durch die Hohlwelle erstreckt mit einem geschlitzten Klemmring mit einer Innenbohrung zur Aufnahme der ersten Welle und einem äußeren konisch ausgebildeten Schulterteil, einem Stützring, dessen Innenbohrung einen Bereich aufweist der sich mit der zweiten Welle in Eingriff

ίο befindet mit Mitteln, um den Stützring auf die zweite Welle zu klemmen, und mit Mitteln, um den Klemmring in Axialrichtung gegen den Stützring zu ziehen und dadurch auf die erste Welle zu klemmen.

Eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist aus der US-PS 35 90 652 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das konisch ausgebildete Schulterteil des geschlitzten Klemmringes gegen einen konisch ausgebildeten Bereich der Innenbohrung der Hohlwelle des Reduktionsgetriebes gepreßt wenn die den Klemmring mit dem Stützring verbindenden Stellschrauben angezogen werden. Der konisch ausgebildete Bereich des Klemmringes befindet sich somit in direktem Kontakt mit der Hohlwelle, was den Nachteil hat, daß der Klemmring an der Hohlwelle

2) festrosten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß die Gefahr eines Festfressens des Klemmringes mit der Außenwelie vermieden wird.

to Diese Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stützring geschlitzt ist und einen konisch ausgebildeten Bereich seiner Innenbohrung aufweist, der komplementär zu dem konischen Schulterteil des Klemmringes

r> ausgebildet ist, sich mit diesem in Eingriff befindet und bei einem Gegeneinanderziehen der Ringe ein Zusammenpressen des Klemmringes und dadurch das Aufklemmen desselben auf die erste Welle bewirkt, und daß die Mittel zum Klemmen des Stützringes auf die zweite

4(i Welle in Radialrichtung wirken und gleichzeitig den Stützring auf den Klemmring klemmen.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zeichnet sich gegenüber der bekannten Ausführungsform im wesentlichen dadurch aus, daß hierbei neben

4) dem geschlitzten Klemmring auch ein geschlitzter Stützring Verwendung findet und daß der konisch ausgebildete Schulterteil des Klemmringes sich mit einem konisch ausgebildeten Bereich der Innenbohrung des Stützringes in Eingriff befindet. Ein unmittelbarer Kontakt des konischen Schulterteiles des Klemmringes mit der Innenbohrung der Außenwelle ist somit nicht mehr vorhanden. Darüber hinaus wirken die Mittel zum Klemmen des Stützringes auf die zweite Welle beim Erfindungsgegenstand in Radialrichtung und klemmen

« gleichzeitig den Stützring auf den Klemmring. Das bedeutet, daß bei einem Festziehen des Stützringes und bei einem Einziehen des Klemmringes letzterer in Radialrichtung zusammengepreßt und gegen die Welle mit kleinerem Durchmesser gepreßt wird. Sollte es zu einem Festfressen der beiden Ringe kommen, so können diese leicht demontiert und ersetzt werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß diese äußerst vielseitig einsetzbar ist, da für den Einsatz von Innenwellen mit unterschiedliehern Durchmesser lediglich Klemmringe mit unterschiedlichen Bohrungen verwendet werden müssen, während deren Außenform sowie der Stützring unverändert bleiben können. Geringe Toleranien

können sowohl durch das Festziehen des Stützringes als auch das Einziehen des Klemmringes ausgeglichen •verden.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die DE-GM 70 13 424 verwiesen. In dieser Veröffentlichung ■-ist eine Nabenbefestigung mit Zentralspannschraube beschrieben, bei der jedoch im Gegensatz zur Erfindung ein Spannring nicht von außen gegen eine Welle gepreßt ist, sondern sich von innen gegen die Bohrungswandung einer Nabe legt Während bei der ι ο Erfindung der Stützring beim Festziehen axial fest bleibt, wird der Spannring bei der bekannten Lösung beim Festziehen in Axialrichtung verschoben, wodurch ein Festklemmen des Spannringes auf der Welle erreicht wird. Demgegenüber wird das Festklemmen des Klemmringes auf der Welle bei der erfindungsgemäßen Lösung durch ein axiales Einziehen des Klemmringes selbst und durch ein radiales Festziehen des Stüuringes erzielt

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindu.igsgegen- ^n Standes sind in den Unferansprüchen beschrieben.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann ein Keil mit einem besonders ausgebildeten Querschnitt bekannt als »Thunderbird-Keil« in Verbindung mit den Keilnuten Anwendung finden. Infolge r, einer wirksamen Verbreiterung besitzt der Keil eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Überdrehen.

Zum Ausbau des Klemmringes nach dem Entfernen der Kopfschrauben und der Klemmschraube des Stützringes sind in eine Vielzahl von Gewindebohrungen Hebeschrauben eingesetzt, die gegen den Stützring drücken und den Klemmring in Axialrichtung von dem Reduktionsgetriebe wegbewegen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines an einer Welle montierten Reduktionsgetriebes, dessen Hohlwelle an einer Welle montiert und mit dieser verbunden ist;

F i g. 2 einen vergrößerten Teillängsschnitt durch die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung;

F i g. 3 eine Endansicht der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung;

F i g. 4 den Stützring der F i g. 1; F i g. 5 den Klemmring der F i g. 1;

F i g. 6 einen Längsschnitt ähnlich wie F i g. 2, in dem jedoch die Verbindung des Reduktionsgetriebes mit einer Welle unterschiedlicher Größe dargestellt ist;

Fig. 7 den Klemmring der Fig. 6; und

Fig.8 die perspektivische Ansicht eines »thunderbird«-Keiles.

Die Fi g. 1 bis 5 zeigen ein an einer Welle montiertes Reduktionsgetriebe 10, das mit der Welle 12 verbunden ist. Das Reduktionsgetriebe ist herkömmlich ausgebildet und weist eine Welle 14 auf, die von einer nicht gezeigten Antriebsquelle angetrieben wird, und ein Getriebe 16, das durch die Welle 14 angetrieben wird und eine zylindrische Hohlwelle 18 antreibt. In üblicher Weise erstreckt sich die Hohlwelle 18 über die bo Seitenwände 20 des Gehäuses des Reduktionsgetriebes hinaus. Die Welle 12 ist über Arretierungsmittel 22, an beiden Enden der Hohlwelle 18 mit dieser verbunden oder verblockt. Die Arretierungsmittel 22 umfassen ein Paar von miteinander verbundenen Ringen, die hiernach e,5 als Stützring 24 und Klemmring 26 bezeichnet werden. Etwa die Hälfte der Bohrung des Stützringes 24, mit 28 bezeichnet, besitzt eine solche Größe, daß sie mit der Außenseite der Hohlwellenverlängei ungen in Eingriff treten kann, während die andere Hälfte, wie bei 30 gezeigt ist, konisch ausgebildet ist. Der Ring 24 ist bei 32 geschlitzt Quer über den Schlitz ist eine Klemmschraube 34 eingebaut um den Ring zusammenzuziehen und mit einem Teil des Klemmringes 26 sowie der Hohlwelle 18 zu verklemmen. Darüber hinaus ist der Ring 24 sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung an vielen Stellen 36 und 38 mit Gewindebohrungen versehen. Diese dienen zur Aufnahme von Kopfschrauben 40 und 42, wobei sich die Kopfschrauben 40 durch entsprechende Bohrungen 44 in der Hohlwelle 18 erstrecken.

Der Klemmring 26 ist bei 46 geschlitzt und weist einen axialen zylindrischen Bereich 48 mit einer mittigen Bohrung 50 auf, mil der die Welle 12 in Eingriff tritt sowie einen Absatz 52, der derart konisch ausgebildet ist daß er sich an den konisch ausgebildeten Bereich 30 des Ringes 24 anpaßt und einen radialen Flansch 54. Der zylindrische Bereich 48 ist kleiner als die Bohrung der Hohlwelle, so daß auf diese Weise ein mögliches Rosten oder Zusammenfressen verhindert werden und der konisch ausgebildete Absatz 52 mit dem konisch ausgebildeten Bereich 30 des Ringes 24 in Eingriff treten kann. Wenn der Ring 24 über die Kopfschraube 34 zusammengezogen wird, wird der Klemmring radial zusammengepreßt, so daß die Hohlwelle 18 zwangsläufig eingeklemmt wird. Der Flansch 54 ist bei 56 in Axialrichtung mit Bohrungen versehen, durch die von Gewindebohrungen 38 aufgenommene Kopfschrauben 42 gesteckt werden, so daß der Ring 26 in Richtung auf die Hohlwelle 18 und in den Stützring 24 hinein gezogen werden kann und der Klemmring durch die Wirkung der konisch ausgebildeten Bereiche 30 und 52 mit der Welle verkeilt wird. Herkömmliche Innenkeilnuten 58 und 60 in der Hohlwelle 18 und dem Ring 26 sowie Keilnuten 62 und 64 in der Welle 12 und dem Ring 26 nehmen Keile 66 und 68 auf, wodurch die Hohlwelle 18 mit der Welle 12 verkeilt wird.

Der prinzipielle Unterschied zwischen der Vorrichtung der F i g. 1 bis 5 und der der F i g. 6 und 7 besteht in der Größe der Welle, in F i g. 6 mit dem Bezugszeichen 70 versehen, mit der das Reduktionsgetriebe verbunden werden soll, und der Ausbildungsform des Klemmringes, der in F i g. 6 mit dem Bezugszeichen 72 versehen ist. Die Wirkungsweise des Klemmringes 26 und des Klemmringes 72 ist die gleiche. In den Fig.6 und 7 tragen die Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 bis 5 mit Ausnahme der Bezugszeichen 70 und 72.

Der Klemmring 72 weist eine mittige Bohrung auf, die zur Aufnahme der Welle 70 dient, einen konisch ausgebildeten Absatz 52, der sich dem konisch ausgebildeten Bereich 30 des Ringes 24 anpaßt, und einen radialen Flansch 54. Der Flansch 54 ist bei 56 mit Bohrungen versehen, durch die Kopfschrauben 42 gesteckt werden, und darüber hinaus bei 46 geschlitzt. Der grundsätzliche Unterschied zwischen beiden Klemmringen besteht darin, daß bei dem Ring 72 der zylindrische Bereich 48 fehlt. Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführungsform ist die Hohlwelle 18 über den Keil 74 direkt auf die Welle 70 aufgekeilt. Abgesehen davon funktionieren die Teile in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform der F i g. 1 bis 5.

In jeder Ausführungsform ist im Klemmring (s. Fig. 5) eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Gewindebohrungen 75 vorgesehen. Durch Entfernen der Kopfschrauben 42 und der

Klemmschraube 34 und Einsetzen und Eindrehen von Hebeschrauben in die Bohrungen 75 kann der Klemmring in Axialrichtung von dem Reduktionsgetriebe wegbewegt und die Verbindung getrennt werden.

Um die Widerstandsfähigkeit gegen Keilüberdrehen zu erhöhen, kann auch ein Keil mit einem anderen Querschnitt eingesetzt werden, beispielsweise ein Keil, der wegen seines Querschnitts als »thunderbird«-Keil bezeichnet wird. Ein solcher Keil ist in Fig.8 gezeigt und mit dem Bezugszeichen 76 versehen. Dieser Keil kann die Keile 66, 68 und 74 ersetzen. Durch seine besondere Gestalt, insbesondere wegen des breiten mittleren Längsteils 78, der mit der Bohrung der Hohlwelle in Eingriff tritt, wird eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Kräften erzielt, die ein Keilüberdrehen hervorrufen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden und Verriegeln einer ersten Welle mit einer zweiten Welle mit größerem Durchmesser einschließlich der Verbindung eines an der zweiten Welle montierten Reduktionsgetriebes mit der ersten Welle, wobei die zweite Welle eine zylindrische Hohlwelle ist, die mit Bereichen versehen ist, welche sich in Axialrichtung vom Gehäuse des Reduktionsgetriebes weg erstrekken, und wobei sich die erste Welle durch die Hohlwelle erstreckt, mit einem geschlitzten Klemmring mit einer Innenbohrung zur Aufnahme der ersten Welle und einem äußeren konisch ausgebildeten Schulterteil, einem Stützring, dessen Innenbohrung einen Bereich aufweist, der sich mit der zweiten Welle in Eingriff befindet, mit Mitteln, um den Stützring auf die zweite Welle zu klemmen, und mit Mitteln, um den Klemmring in Axialrichtung gegen den Stützring zu ziehen und dadurch auf die erste Welle zu klemmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (24) geschlitzt (32) ist und einen konisch ausgebildeten Bereich (30) seiner Innenbohrung aufweist, der komplementär zu dem konischen Schulterteil (52) des Klemmringes (26,72) ausgebildet ist, sich mit diesem in Eingriff befindet und bei einem Gegeneinanderziehen der Ringe (24; 26, 72) ein Zusammenpressen des Klemmrings (26, 72) und dadurch das Aufklemmen desselben auf die erste Welle (12, 70) bewirkt, und daß die Mittel zum Klemmen des Stützringes (24) auf die zweite Welle (18) in Radialrichtung wirken und gleichzeitig den Stützring (24) auf den Klemmring (26,72) klemmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ziehen des Klemmringes (26,72) in Axialrichtung gegen den Stützring (24) mindestens eine Axialöffnung (56) in dem Klemmring außerhalb von dessen Innenbohrung umfassen, mindestens eine Gewindebohmng (38) in dem Stützring (24), die zu der Axialöffnung ausgerichtet ist, sowie eine von der Axialöffnung und der Bohrung aufgenommene Kopfschraube (42).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (26, 72) einen radialen Flansch (54) aufweist, durch den sich die Axialöffnung (56) erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Klemmen des Stützringes (24) auf die zweite Welle (18) und den Klemmring (26, 72) eine Klemmschraube (34) umfassen, die zum Zusammenziehen der Enden des Stützringes (24) dient.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (24) mit mindestens einer sich in radialer Richtung erstreckenden Gewindebohrung (36) versehen ist und daß sich durch die Gewindebohrung eine Kopfschraube (40) zur Befestigung des Stützringes (24) an der zweiten Welle (18) erstreckt.