DE2809765A1 - Vorrichtung zum axialen festlegen eines maschinenteils auf einer glatten welle oder in einer glatten bohrung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

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MÖNCHEN 21 _{7 März ig78}

GOTTHARDSTR. 81 ⁷· %

Roller Bearing Company of America, Sullivan Way, West Trenton, Mew Jersey 08628 (V₀St.A.)

Vorrichtung zum axialen Pestlegen eines Maschinenteils auf einer glatten Welle oder in einer glatten

Bohrung

Priorität: 7. März 1977, V₀St₀A_0s Nr₀ 775 174

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Pestlegen ! eines Maschinenteils auf einer glatten Welle oder in einer glatten Bohrung.

In der Mechanik gibt es zahlreiche Fälle, in denen ein Maschinen=* teil verschiebungssicher auf einer Welle oder innerhalb einer Bohrung festgelegt werden muß» Beispiele sind die axiale Veran- ' kerung oder Sicherung von Maschinenteilen wie Zahnrädern, Lagern <j Scheiben u.dgi; auf einer Welle oder innerhalb einer Bohrung« Die bisher hierfür verwendeten Vorrichtungen besitzen oder umfassen Gewindebereiche₉ Schultern₉ ümfangsnuten und Seegerringe₉ ßewindelöcher zum Einsetzen von Stiften und spezielle Keile. Diese Vorrichtungen sind insofern nachteilig₉ als sie besondere

Bearbeitungsvorgänge an der Welle oder in der Bohrung erfordern, ; schwierig zu zerlegen oder abzubauen sind und sich.nicht auf der j Welle oder in der Bohrung an beliebigen Stellen anordnen lassen. Eine bekannte Vorrichtung zur Aufnahme von Axialkräften_s die diese Nachteile vermeidet_s besteht aus einem Ring, der mit einer Klemmschraube versehen ist, ist jedoch nicht in der Lage, hohe Schubkräfte aufzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der

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eingangs genannten Art zu schaffen, die eine sichere Festlegung eines Maschinenteiles gegen axiale Verschiebung auf einer Welle oder innerhalb einer Bohrung unter Vermeidung der zuvor genannten Nachteile gestattet und hohe Schubkräfte aufzunehmen vermag.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung verwendet dabei ein Prinzip, das aus der US-PS 3 501 183 bekannt ist. In dieser Patentschrift ist eine selbstsperrende Keilvorrichtung beschrieben, die mit einem kreisförmigen oder einen anderen geschlossenen Querschnitt besitzenden, elastischen Teil arbeitet, das eine in axialer oder Längsrichtung glatte Innenfläche zum Aufschieben auf eine Welle oder dergleichen besitzt, sowie eine axial geneigte Außenfläche, die mit einer in ähnlicher Weise geneigten Innenfläche eines anderen Tei* les zusammenwirkt, das über das erste Teil geschoben wird. Wenigstens eine der geneigten Fläche besitzt einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten zufolge eines Überzuges aus einem festhaftenden, trockenen Gleitmaterial, das eine Metall-zu-Metall-Berührung bei hohen Flächenpressungen vermeidet. Beispiele für solche Überzuge sind Polytetrafluoräthylen, Molybdendisulfid, Wolframdisulf id, Graphit, Chromplattierung, Silberplattierung und Silberplatt ierung, die mit einem weichen Metall wie etwa Indium imprägniert ist.

Die gerade Innenfläche des Innengliedes und die Fläche der WeIIe₁ auf der es angeordnet ist, besitzen einen wesentlich größeren Reibungskoeffizienten, da sie keinen überzug aus einem reibungsarmen Werkstoff besitzen. (In der Ausführungsform für eine Bohrung liegt die gerade Außenfläche des äußeren Gliedes gegen die Innenfläche der Bohrung an.) Der Keilwinkel oder Neigungswinkel . und die ReiBungskoeffizienten der geneigten Fläche und der geraden Fläche sind so aufeinander abgestimmt, daß das äußere Glied axial gegenüber dem inneren, elastischen Glied in Richtung des Abschrägungswinkels verschiebbar ist und sich das innere Glied nicht axial auf der Welle verschiebt, weil der Reibungswiderstand zwischen den betreffenden Flächen größer ist, sondern vielmehr fester um die Welle zusammengedrückt wird, was den Widerstand

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Segen axiale Verschiebung auf der Welle noch mehr vergrößert. < Die benötigte Beziehung zur Erzielung dieses Ergebnisses lautet ; wie folgt: j

! f ^ tg (α, + 0 )

Hierin sind:

f der Koeffizient der Aflfangsreibung des inneren Glie-] des auf der Wellenoberfläche«, \

OO der Neigungswinkel der axial geneigten Fläche gegen=·' über ihrer Achse und \

0 der Reibungswinkel der axial geneigten Fläche_s wo- : bei der Koeffizient der Anfangsreibung der axial ge-j neigten Fläche tg0 ist. i

Das zuvor erwähnte Prinzip wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet, die jedoch Verbesserungen vorsieht₉ die Haeh-j teile der bekannten Vorrichtung zur Aufnahme von axialen Kräften j vermeidet. Der Innenring besitzt eine Innenfläche zur festen Auf 4 lage auf der Außenfläche der WeIIe₉ eine Außenfläche₉ die axial geneigt ist und eine Stirnfläche zur Anlage gegen das auf der Welle festzulegende Maschinenteil um den Schub aufzunehmen und das Maschinenteil somit axial festzulegen. Der Außenring besitzt eine Innenfläche, die axial im selben Winkel geneigt ist wie die Außenfläche des Innenringes, Der Innenring und der Außenring sind so bemessen, daß zumindest eine Stirnfläche des Innenringes sich über die entsprechende Stirnfläche des Außenringes hinaus er*» streckt, wenn die Vorrichtung fertig montiert ist₉ so daß die vorstehende Stirnfläche des Innenringes gegen das zu sichernde Maschinenteil anliegt und dessen Schub aufnimmt. Wenigstens eine der axial gendgten Flächen des Innenringes und des Außenringes besitzt eine festhaftende Beschichtung oder einen überzug aus einem reibungsarmen Werkstoff, um eine Metall-zu-Metall^Berührung bei hohen statischen Drucken zu vermeiden und der Innenring und der Außenring sind entsprechend den zuvor erwähnten Bedingungen ausgelegt, so daß der Außenring gegenüber dem Innenring verschieb lieh ist, ohne daß sich der Innenring auf der Welle verschiebt«

§09838/0684 " ""■"

Die Spannschraubenvorrichtung übt eine Axialkraft in der Richtung der axialen Neigung der Innenfläche aus, so daß der Außenring axial über den Innenring gleitet und diesen zusammendrückt, so daß er die Welle fest umschließt. Die Höhe des Anpreßdruckes kann durch die Stärke des Anziehens der Spannvorrichtung eingestellt werden. Der Neigungswinkel ist sehr klein und beträgt beispielsweise wenige Winkelgrad und die Anzugskraft der Spannschraubenvorrichtung wird in radialer Richtung erheblich verstärkt. Eine geringe Anzugskraft erzeugt somit eine erhebliche, den Innenring zusammendrückende Kraft und den entsprechenden Pestsitz auf der Welle.

Die bereits genannte US-PS 3 501 183 beschreibt verschiedene Ausführungsformeη von Axialkräfte aufnehmenden Vorrichtungen, jedoch wird dabei der Schub stets von den Außenringen aufgenommen. Im Gegensatz dazu nimmt bei der vorliegenden Erfindung der Innenring den Schub auf, wodurch sich erhebliche Vorteile gegenüber den aus der genannten US-PS bekannten Vorrichtungen ergeben. Der Hauptvorteil liegt in der wesentlich höheren Schubkraft, die aufgenommen werden kann. Wenn beispielsweise der Neigungswinkel · mit etwa 3° gewählt wird und der Überzug aus gleitfähigem Werkstoff aus PTFE besteht, ist die Schubkraft, die der Innenring aufnehmen kann, etwa zweieinhalbmal größer als diejenige, die der Außenring aufnehmen kann, und zwar für jede Größe, das heißt : für jeden Durchmesser, des Ringes. Desweiteren bietet die vorlie-f gende Erfindung die Möglichkeit, eine einzige Vorrichtung zur Schubaufnahme in beiden axialen Richtungen verwenden zu können. Weiterhin können zwei Vorrichtungen zusammen benutzt werden und nehmen dann die doppelte Schubkraft auf. Beide Vorteile sind mit der aus der US-PS 3 501 183 bekannten Vorrichtung nicht erreichbar.

In der Zeichnung sind Vorrichtungen nach der Erfindung in beispielsweise gewählten AusfUhrungsformen schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform • der Vorrichtung nach der Erfindung,

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Pig. 2 einen Schnitt durch zwei Ausführungsformen der ! Vorrichtung im montierten Zustand zur axialen ^:

Festlegung eines Maschinenteiles auf einer glat-_: ten WeIIe₅

Pig. 3 einen Schnitt durch zwei weitere Ausführungsformen der Vorrichtung im montierten Zustand zur axialen Festlegung eines Maschinenteiles auf einer glatten Welle und

Fig. ¹I einen Schnitt durch zwei weitere Ausführungsformen der Vorrichtung im montierten Zustand zur ' axialen Festlegung eines Maschinenteiles in einei* glatten Bohrung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, die auch als Druckring oder zusammengesetzter Druckring bezeichnet werden könnte, umfaßt einen Innenring 11 _s einen Außenring 12 und eine Spannschrau* benvorrichtung, bestehend aus einer Anzahl Schrauben 13 und passender Löcher 1*1 in dem Außenring 12. Der Innenring 11 ist etwa zylindrisch mit einer in axialer Richtung geraden oder achsparalf lelen Innenfläche 15 und einer axial abgeschrägten oder geneigten Außenfläche 16. In Fig. 1 ist ebenso wie in den anderen Figuren ' der Neigungswinkel der Deutlichkeit halber vergrößert. Der Innen+ ring 11 kann einen Schlitz 17 aufweisen_s der den Ring elastischer oder besser zusammendrückbar macht. ;

ι Der Außenring 12 ist im wesentlichen zylindrisch und besitzt j eine Innenfläche 18, die so abgeschrägt ist, daß sie zu der ' Außenfläche 16 des Innenringes 11 paßt. Die von der Innenfläch© j 18 des Außenringes 12 gebildete öffnung entspricht den Außenab=· . messungen des Innenrings H₉ so daß der Innenring 11 in die öffnung des Außenringes 12 paßt« Dabei muß der kleinere Außendurch-^: messer des Innenringes 11 kleiner sein als der größere Innen- . durchmesser des Außenringes 12 und der größere Außendurchmesser ; des Innenringes 11 muß größer sein als der kleinere Innendurchmesser des Außenringes 12.

Wenigstens eine und vorzugsweise beide geneigte Fläche 16 und 18

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ist bzw. sind mit einem festhaftenden überzug aus einem im trockenen Zustand gut gleitfähigen Werkstoff versehen, um eine Metallauf-Metall-Berührung zwischen den zwei geneigten Flächen 16 und 18 zu verhindern. Der gleitfähige Werkstoff kann unter den zuvor genannten Materialien ausgewählt werden. Der Neigungswinkel ist klein und beträgt typisch etwa 2° bis etwa 12°, abhängig von dem Reibungskoeffizienten auf der geraden Fläche und die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel und den Reibungskoeffizienten der Innenfläche und der Außenfläche 16 des Innenringes 11 entspricht den zuvor genannten Bedingungen. Die Spannschraubenvorrichtung besdteht vorzugsweise aus einer Anzahl von über den Umfang verteilten Schrauben 13, die durch Löcher I¹I in dem Außenring 12 hindurchreichen und in die Seiten- oder Stirnfläche des auf der Welle festzulegenden Maschinenteiles oder in einen anderen Außenring eingreifen. In einer Ausführungsform sind die Löcher Ik in dem Außenring mit Gewinde versehen und die Schrauben 13 werden dazu benutzt, um den Außenring 12 von dem Maschinenteil oder von dem anderen Ring wegzudrücken. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Löcher I¹J in dem Außenring durchgebohrt oder gestanzt und die Schrauben 13 greifen in Gewindelöcher in der Seitenfläche des Maschinenteiles oder in einem anderen Außenring ein, so daß sie den Außenring 12 zu dem Maschinenteil oder dem anderen Außenring hinziehen. Die Schrauben 13 sind vorzugsweise in gleichen Abständen angeordnet oder zumindest so angeordnet, daß sich die Vorspannkräfte auf dem Außenring 12 gleichmäßig verteilen.

Sobald der Innenring 11 in dem Außenring 12 gut sitzt, kann eine mäßige Kraft angewendet werden, um den Außenring 12 weiter in axialer Richtung über den Innenring 11 zu schieben, so daß letzterer radial zusammengedrückt wird, wobei sich die Größe des Schlitzes 17 vermindert. Die erforderliche mäßige Kraft wird durch die Spannschraubenvorrichtung in einer nachfolgend noch bei schriebenen Art erzeugt. ^;

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung der Fig. 1 im montierten Zustand zur axialen Sicherung eines Maschinenteiles 19 auf der glatten Fläche einer Welle 20. Eine Ausführungsform der Vorrichtung, die

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rechts von dem Maschinenteil 19 dargestellt ist, besteht aus einem Innenring 21, einem Außenring 22 und Spannschrauben 23₉ die in Gewindelöcher 24 in der Stirnseite des Maschinenteiles 19 eingreifen.

Die Vorrichtung wird in der Weise montiert, daß der Innenring 21! über die Welle 20 geschoben und an der vorgesehenen Stelle auf der Welle positioniert wird. Der Innendurchmesser des Innenringei

21 ist so gewählt, daß er nahe bei dem Außendurchmesser der Welle 20 liegt. Der Außenring 22 wird dann über den Innenring 21 geschoben, so daß sich ein fester Sitz ergibt. Statt dessen können auch der Außenring 22 und der Innenring 21 zuerst zusammenge-

setzt und dann gemeinsam auf die Welle 20 geschoben werden. Die j Schrauben 23 werden dann durch die Bohrlöcher in dem Außenring

22 geschoben und in die Gewindelöcher 24 eingeschraubt. Die Endfläche oder Stirnfläche des Maschinenteils 19 wird zur Anlage an eine Stirnfläche, im Ausführungsbeispiel die dickere Stirnfläche, des Innenrings 21 gebracht. Die Schrauben 23 werden angezogen, der Außenring 22 gleitet axial über den Innenring 21 und drückt diesen zusammen, der damit die Welle 20 fester umschließt. Die Kraft, mit der der Innenring 21 auf die Welle 20 gepreßt wird, kann über das Ausmaß des Festziehens der Schrauben 23 bestimmt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 links von dem Maschinenteil 19 dargestellt. Hier ist der Innenring 25 umgekehrt wie in der Ausführungsform auf der rechten Seite dargestellt, so daß die Neigungsrichtung von dem Maschinenteil 19 weg verläuft. Der Außenring 26 besitzt Gewindelöcher für die Schrauben 27, die gegen die Seite oder Stirnfläche 25 des Maschinenteiles 19 anliegen und damit den Außenring 26 von dem Teil 19 wegdrücken. Bei dieser Ausführungsform wird die Stirnseite mit der kleineren Wandstärke des Innenringes 25 gegen die Seite oder Stirnfläche des Maschinenteiles 19 zur Anlage gebracht. Fig. 2 zeigt zwar die vorgeschlagenen Vorrichtungen zu beiden Seiten des Maschinenteils 19, jedoch ist im Sinne der Erfindung die Benutzung nur einer Vorrichtung erforderlich, wenn der Schub oder

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Druck nur in einer Richtung aufgenommen werden muß. Die in Fig. rechts von dem Maschinenteil 19 dargestellte Ausführungsform hat jedoch den Vorteil, daß sie Schubkräfte in beiden axialen Richtungen aufzunehmen vermag, wenngleich der maximal aufnehmbare Schub in derjenigen Richtung, bei der der Innenring 21 den Schub aufnimmt, sehr viel größer ist als in der umgekehrten Richtung.

Die links von dem Maschinenteil 19 dargestellte Ausführungsform hat andererseits den Vorteil, daß sie keine Gewindelöcher 24 in dem Maschinenteil 19 benötigt, da sie eine Klemmkraft durch Abstützung gegen das gesicherte Teil 19 erzeugt.

Pestzuhalten ist, daß die vorgeschlagene Vorrichtung auch benutzt werden kann, wenn das Maschinenteil gegen eine Schulter auf der Welle anliegt, in welchem Pail sich der Ausdruck "glatte Welle" nur auf denjenigen Teil der Welle auf der einen Seite des auf der Welle festzulegenden Maschinenteiles bezieht.

Andere Ausführungsformen der Erfindung sind in Fig. 3 dargestellt, wo zwei Vorrichtungen auf jeder Seite des Maschinenteiles 19 derart vorgesehen sind, daß sie an der vorgesehenen Stelle auf der Welle 20 festlegbar sind, ohne daß die Schrauben 30 oder 34 mit dem Maschinenteil 19 in Eingriff stehen oder sich hiergegen abstützen. Auf der rechten Seite des Maschinenteiles 19 sind zwei Innenringe 29 so zueinander angeordnet, daß die Neigungen ihrer Außenflächen entgegengesetzt sind. Durch den Außenring 31 sind Schrauben 30 hindurchgeschraubt und stützen sich gegen die Stirn+ fläche des Außenringes 32 ab, so daß die beiden Außenringe 31 und 32 voneinander weggedrückt werden. In ähnlicher Weise sind links von dem Maschinenteil 19 zwei Innenringe 33 auf der Welle 20 so angeordnet, daß ihre dickeren Stirnflächen aneinanderstossen und die Neigungsrichtung ihrer Außenflächen entgegengesetzt verlaufen. Schrauben 34 durchqueren glatte Löcher in einem Außen+ ring 35 und greifen in Gewindelöcher in dem anderen Außenring 36 ein, so daß die beiden Außenringe 35 und 36 zusammengezogen werden. Selbstverständlich können gewünschtenfills jeweils zwei der Vorrichtungen für sich allein auf einer Seite des Maschinenteils;

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19 verwendet werden. ■

Eine nicht dargestellte Abwandlung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform besteht darin«, einen der zwei Innenringe 29 bzw, ; 33 auf der einen Seite des Maschinenteiles 19 und den anderen auf der gegenüberliegenden Seite anzuordnen» Die Schrauben könneH dann durch Durchgangslöcher in dem Teil 19 hindurch in den Außen4 ring auf der anderen Seite dieses Teiles 19 eingreifen. Die Vor·=: richtung wird bei dieser Anordnung auf der Welle dadurch festge-^: legt j daß entweder die Außenringe voneinander weggedrückt oder aufeinander zugezogen werden, abhängig davon, ob die Richtungen der axialen Neigung der Keilflächen zu dem Maschinenteil 19 hin oder von diesem weg zeigen.

Eine weitere Abwandlung ist in Pig= 3 veranschaulicht₉ wo der Innenring 29 ₉ der dem Maschinenteil 19 rechts von diesem zunächst liegt, mit einem Keil 37 wiedergegeben ist, der sich in dem Schlitz des Innenringes sowie in einer Nut des Maschinenteiles 19 befindet. Der Keil 37 verbindet das Maschinenteil drehfest mit der Welle. Diese Anordnung kann auch bei anderen Ausführungs4 formen der Erfindung getroffen werden, ·

Fig. H zeigt Ausführungsformen, die dazu dienen, ein Maschinenteil in einer glatten Bohrung festzulegen. Im Prinzip stimmen diese Ausführungsformen mit denjenigen überein_s die für eine Welle beschrieben wurden, jedoch sind die Rollen oder Aufgaben von Innenring und Außenring vertauscht. In Fig. H nimmt der Außenring; HO links von dem Teil 38 und das Außenringpaar H3 rechts von dem Teil 38 den axialen Schub oder Druck auf. Die Außenringe sind spreizbar und können einen Schlitz ähnlieh dem in Fig. 1 für βίηφι Innenring gezeigten umfassen, so daß ihre Außenflächen fest gegen die Innenfläche der Bohrung in dem Teil 39 anliegen, Ihre Innenflächen sind axial geneigt₉ so daß sie zu den Außenflächen des Innenringes ¹Il bzw. der Innenringe HH passen.

Der Innenring Hl besitzt Gewindelöcher, so daß Schrauben H2 durch Anlage gegen die Seite oder Stirnfläche des Maschinenteiles 38 den Innenring Hl von diesem Teil 38 wegdrücken können.

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Auf der anderen Seite des Teiles 38 besitzt ein Innenring 44 Durchgangslöcher und derandere Gewindebohrungen, so daß die beiden Innenringe 44 mittels Schrauben 45 zusammengezogen werden können. Die Ausführungsformen für glatte Bohrungen können in ähnlicher Weise abgewandelt werden wie zuvor für glatte Wellen beschrieben.

Die Vorrichtung oder der Druckring nach der Erfindung kann aus den verschiedensten Werkstoffen hergestellt werden, jedoch ist Stahl zu bevorzugen, da er hohe Festigkeit und einfache Bearbeitbarkeit vereinigt. Die Vorrichtung kann mit üblichen Werkzeugmaschinen erzeugt werden und wird vorzugsweise in Kreisform hergestellt, da sie gewöhnlich in Verbindung mit Wellen oder Bohrungen mit Kreisquerschnitt benutzt wird. Für bestimmte Anwendungen sind jedoch auch andere Formen verwendbar, solange nur der Außenring (bei Benützung in Verbindung mit einer Welle) bzw. der Innenring (bei Benützung in Verbindung mit einer Bohrung) einen geschlossenen Querschnitt besitzen. Der Rine; zur Aufnahme der Schub- oder Druckkraft (der Innenring bei Wellen und der Außenring bei Bohrungen) muß nicht vollständig geschlossen sein, da er seine Aufgabe auch ohne vollständiges Umgeben der Welle oder der Bohrung erfüllen kann, wenngleich eine vollständige Umschliessung zu bevorzugen ist. Der denSchub oder Druck aufnehmende Ring ; kann auch aus zwei oder mehr Ringsegmenten bestehen, die durch das Gegenringstück zusammengehalten werddn. Der Ausdruck "Ring" ist hier also im weitesten Sinne zu verstehen.

'. Besonders muß betont werden, daß mit der Vorrichtung der vorge- | schlagenen Art Axialkräfte aufgenommen werden können, die im Ver-j ; gleich;au denjenigen, die die bekannten Vorrichtungen aufnehmen ! konnten, sehr hoch sind. Beispielsweise kann eine Ausführungsform ; der vorgeschlagenen Vorrichtung Kräfte von rund 2700 kp für einen Wellendurchmesser von 25,4 mm, von rund 7500 kp für einen Wellen- ; durchmesser von 50,8 mm, und von rund 24500 kp für einen Wellendurchmesser von 100,8 mm aufnehmen.

Die Klemmvorrichtung nach der Erfindung kann entsprechend der

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Lehre der schon genannten US-PS 3 501 183 (vergl. Spalte 8, Zei-' len 26 bis 63) selbstlösend gemacht werden. Die Selbstlösung entsteht aus der radialen Kraft, die der verformte Innenring (in Fig. 4 der Außenring) auf den Außenring (in Fig. 4 den Innen-!· ring) ausübt und die eine axiale Komponente besitzt, die den Außenring und den Innenring auseinandertreibt. Wenn ein axialer Neigungswinkel vorgesehen ist, der größer ist als der Reibungswiderstand auf der geneigten Fläche, lösen sich die Ringe wenn die Spannschraubenvorrichtung gelöst wird. Die Selbstlösung ist ein erheblicher Vorteil insofern₉ als die Vorrichtung rasch und : einfach entfernt oder in eine andere Stellung auf der Welle bzw.; in der Bohrung gebracht werden kann.

Die Klemmvorrichtung kann auch zur Festlegung einer Welle in Be-

<f.in
zug auf/stationäres Maschinenteil benutzt werden. Beispielsweise; kann sie als Kolbensperre in einem Hydraulikzylinder verwendet werden, in welchem Fall die Kolbenstange zeitweilig gegen die Zylinderstirnwand festgelegt wird, um ein vorzeitiges Freigeben des Kolbens zu verhindern. Bei diesem Anwendungsfall ist die ' Selbstlösung besonders wünschenswert, da der Kolben nur zeitweilig festgelegt und rasch freigebbar sein soll_s damit der Zylinder entlastet (druckfrei gemacht) und der Kolben zurückgezogen werden kann. Die Selbstlösung bietet die Möglichkeit einer selbst- ' tätigen Freigabe der Kolbensperre. Unter dem Ausdruck "Maschinen-f teil" sind also auch stationäre Teile zu verstehen, gegenüber de nen eine glatte Welle festgelegt werden soll_s ebenso wie bewegliche Teile, die auf einer glatten Welle sicher befestigt werden sollen.

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Claims (1)

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   7. März 1978

   MÜNCHEN 21

   w (THAFiD.STR. 81

   oller Bearing Company of America

   Patentansprüche:

   1.. Vorrichtung zum axialen Festlegen eines Maschinenteiles auf einer glatten Welle, gekennzeichnet durch

   einen zusammendrückbaren Innenring (11) zur Aufnahme von axialen oder Schubkräften₃ mit einer Innenfläche (15), die im zusammengedrückten Zustand die Außenfläche der Welle fest umgreift, mit einer Außenfläche (16), die axial geneigt ist und mit einer gegen das Maschinenteil anliegenden Stirnfläche,

   einen Außenring (12), der über den Innenring (11) schiebbar ist und diesen zusammendrückt und eine Innenfläche (18) besitzt, die axial um denselben Winkel wie die Außenfläche des Innenrings (11) geneigt ist und auf dieser aufliegt _$ wobei die Stirnfläche des Innenringes (11) sich im montierten Zustand der Vorrichtung über den Außenring (12) hinaus erstreckt

   wobei wenigstens eine der beiden geneigten Flächen von Innenoder Außenring einen festhaftenden überzug aus gut gleitfähigem Werkstoff besitzt, der eine Metall-auf=Metall=Berührung der Flächen verhindert und der Innenring sowie der Außenring der folgenden Bedingung genügen:

   f >tg (ος+ 0 )

   worin

   f der Koeffizient der Anfangsreibung des Innenringes auf der Wellenoberfläche,

   °C der Neigungswinkel der axial geneigten Fläche (16, 18),

   0 der Reibungswinkel der axial geneigten Fläche, also tg 0 der Koeffizient der Anfangsreibung der

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   ORIGINAL

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   axial geneigten Fläche,

   sind,

   eine

   und/an dem Außenring (12) angreifende Spannschraubenvorrichtung zur Erzeugung einer axialen Kraft, die den Außenring (12) über den Innenring (11) schiebt und ersterer dabei letzteren zusammendrückt.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß der Innenring (11) Kreisform besitzt.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß der Innenring (11) einen sein Zusammendrücken ermöglichenden Schlitz (17) hat.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadureh gekennzeichnet, daß der Schlitz (17) zur Aufnahme eines Keils (37) ausgelegt ist, der gleichzeitig das Maschinenteil (19) drehfest mit der Welle (20) verbindet.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß die Spannschraubvorrichtung aus einer Anzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Schrauben (13) besteht, die durch den Außenring (12) geschraubt sind und gegen eine Endfläche (28) des Maschinenteils (19) anliegen.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß die Spannschraubvorrichtung aus einer Anzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Schrauben (23) besteht, die durch den Außenring (22) hindurchreichen und in das Maschinenteil (19) geschraubt sind.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß ein zweiter, gleichartiger Innenring vorgesehen ist, dessen Außenfläche im montierten Zustand entgegengesetzt zu derjenigen des ersten Innenrings geneigt ist, daß ein zweiter Außenring vorgesehen ist und daß die Spannschraubvorrichtung aus einer

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   Anzahl über den Umfang verteilter Schrauben besteht _s die in den einen Außenring geschraubt sind und sich gegen den anderenAußenring derart abstützen, daß auf beide Außenringe axiale Kräfte zum Zusammendrücken beider Innenringe wirksam sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7₃ dadurch gekennzeichnet_s daß im montierten Zustand beide Innen- und Außenringe nebeneinander auf der gleichen Seite des Maschinenteiles angeordnet sind und sich nur einer der Innenrins;e gegen das Maschinenteil abstützt (Fig. 3).

   9. Vorrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet _s daß sich die Innenringe im montierten Zustand auf verschiedenen Seiten des Maschinenteiles befinden und sich beide gegen letzteres abstützen.

   10. Vorrichtung nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet;, daß zur Erzielung einer Selbstlösung der Neigungswinkel ol> der axial geneigten Fläche größer als tg O₃ der Reibungswinkel der axial geneigten Fläche, ist.

   11. Vorrichtung zum axialen Festlegen eines Maschinenteiles in einer glatten Bohrung, gekennzeichnet durch

   einen spreizbaren Außenring (40) zur Aufnahme von axialen ; oder Schubkräften, mit einer Außenfläche, die im gespreizten i Zustand an der Innenfläche der Bohrung fest anliegt, mit einerj Innenfläche j die axial geneigt ist und mit einer gegen das ; Maschinenteil (38) anliegenden Stirnfläche,

   einen Innenring, der in den Außenring schiebbar ist und diesen spreizt und eine Außenfläche besitzt, die axial um densel-j ben Winkel wie die Innenfläche des Außenrings geneigt ist und ; auf dieser aufliegt, wobei die Stirnfläche des Außenringes j sich im montierten Zustand der Vorrichtung über den Innenring hinaus erstreckt, \

   wobei wenigstens eine der beiden geneigten Flächen von i

   Innen- oder Außenring einen festhaftenden überzug aus gut gleitfähigem Werkstoff besitzt, der eine Metall-auf-Metall" Berührung der Flächen verhindert und der Innenring sowie der Außenring der folgenden Bedingung genügen:

   f > tg (-3C + 0 )

   f der Koeffizient der Anfangsreibung des Innenringes auf der Wellenoberfläche,

   ^C der Neigungswinkel der axial geneigten Fläche (16, 18),

   0 der Reibungswinkel der axial geneigten Fläche, also tg 0 der Koeffizient der Anfangsreibung der axial geneigten Fläche,

   und an den Innenring angreifende Spannschraubenvorrichtungen zur Erzeugung einer axialen Kraft, die den Innenring in den Außenring schieben und ersterer dabei letzteren spreizt.

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