DE2932879C2 - Vorrichtung zur kraftschlüssigen, drehmomentübertragenden Verbindung einer Welle mit einem Nabenteil - Google Patents

Description

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F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der an beiden gehenden Schrauben 5 eingeschraubt werden können. Seiten des Nabenkörpers Ringpaare angeordnet sind Im übrigen stimmt die Konstruktion mit der in Fig. 1

und die Konstruktion durch Schrauben zusammenge- gezeigten überein.

halten ist, die sowohl durch die Ringpaar; wie auch den Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 weist die

Nabenkörper hindurchgehen. In 5 Welle 4 eine Schulter auf, und die Konstruktion ist auf Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei das über die Schulter verfügende Ende der Welle 4 auf-

dem im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß montiert Auch bei dieser Ausführung sind an beiden

F i g. 1 an einer Seite eine Endscheibe angebracht ist Seiten des Nabenkörpers 3 Ringpaare angeordnet, die Fig.3 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel, bei dem die an aus inneren Ringen 1 und äußeren Ringen 2 bestehen,

beiden Seiten des Nabenkörpers befindlichen Ringe io Bei dieser Lösung ist kein einziger der Ringe mit einer

nicht durchbohrt sind, sondern die Konstruktion zwi- Bohrung versehen, sondern zum Verschrauben der

sehen einer außerhalb des Wellenendes angeordneten Konstruktion und dem Einspannen der Ringe gegenein-

Endscheibe und einer am Wellenende ausgebildeten ander dienen die außerhalb des Wellenendes ange- Schulter eingespannt ist brachte Endscheibe 6 und die durchgehenden Schrau- F i g. 4 veranschaulicht eine Ausführung, bei der nur 15 ben 5, die in die in der Endscheibe 6 ausgebildeten Boh-

an einer Seite des Nabenkörpers ein Ringpaar vornan- rujigen eingeschraubt sind. Das Zusammendrücken der

den ist; an der anderen Seite ist eine Endscheibe ange- Konstruktion geschieht demnach im wesentlichen zwi-

bracht, und die Konstruktion wird mittels durch sämtli- sehen der an der Welle 4 ausgebildeten Schulter und der

ehe Teile hindurchgehender Schrauben zusammenge- Endscheibe 6. Die Schrauben 5 werden in die am Ende

halten. 20 der Welle ausgebildeten, mit Gewinde versehenen Boh-

F i g. 5 unterscheidet sich von F i g. 4 dadurch, daß kei- rungen eingeschraubt

ne Endscheibe verwendet wird. Bei der in F ig. 4 gezeigten Ausführung ist nur an

F i g. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei einer Seite des Nabenkörpers 3 ein Ringpaar angeorddem an beiden Seiten des Nabenkörpers Ringpaare an- net, während sich an der anderen Seite die mit Gewindegeordnet sind, jedoch nur die äußeren Ringe und der 25 bohrungen versehene Endscheibe 6 befindet Die Ringe Nabenkörper mit Bohrungen für die Schrauben verse- 1 und 2 weisen Bohrungen auf, der Nabenkörper deshen sind. gleichen. Die durch diese Bohrungen, hindurchgehenden

F i g. 7 zeigt einen in der Konstruktion angewendeten Schrauben 5 halten die Konstruktion zusammen und Innenring im Schnitt spannen die Ringe ein. Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform soll zwi- 30 Die in F i g. 5 gezeigte Ausführungsform unterschei-

schen der Welle 4 und dem Nabenkörper 3 das Dreftmo- det sich insofern von der in F i g. 4 gezeigten, als daß sie

ment übertragen werden. Der Nabenkörper 3 wird hier keine Endscheibe 6 enthält, sondern zum Einschrauben

von einer Stegplatte gebildet Zu beiden Seiten des Na- der Schrauben 5 im Nabenkörper 3 Gewindebohrungen

benkörpers 3 sind die Ringpaare angeordnet d. h. die ausgebildet sind.

auf der Welle 4 und dem Nabenkörper 3 abgestützten 35 Die F i g. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei

Ringe 1 und die sich von außen an diese anschließenden der an beiden Seiten des Nabenkörpers 3 Ringpaare Ringe 2. Die Ringe 1 sind die Innenringe, und sie über- angebracht sind. Bei diesen Ringpaaren sind die äußeren

tragen das gesamte Drehmoment zwischen der Welle 4 Ringe 2 mit Bohrungen versehen, die inneren Ringe 1

und dem Nabenkörper 3. Sowohl der Nabenkörper wie nicht Die die Konstruktion zusammenhaltenden

auch die Ringe sind mit Bohrungen versehen. Durch 40 Schrauben 5 sind durch die in den äußeren Ringen 2 und

diese Bohrungen hindurch sind die Schrauben 5 geführt, im Nabenkörper 3 ausgebildete Bohrungen geführt Bei

die die Konstruktion zusammenhalten. Die äußeren dieser Ausführungsform sind die Schrauben 5 zweckmä-

Ringe 2 können ein Gewinde aufweisen, jedoch kann die Big rcit Muttern versehen. Konstruktion auch mittels Schraubenmuttern ver- In F i g. 7 ist ein innerer Ring 1 im Schnitt gezeigt. Um

schraubt werden. Die durchgehenden Schrauben 5 sind 45 die Spannungsspitzen so gering wie möglich zu halten,

auf einem Kreisumfang angeordnet dadurch wird eine sind beide Enden der zylindrischen Innenbohrung des

gleichmäßige Andrückwirkung erreicht Die Außenrin- Ringes über eine Länge a mit einem Radius R abgefast

ge 2 stehen mit den inneren Ringen 1 entlang einer Der Wert für R kann 50—500 mm betragen, die in

Konusfläche in Berührung. Die Neigung dieser Konus- axialer Richtung verlaufende Länge a liegt zwischen 2

flächen, d. h. der Kegelwinkel, kann auf der Grundlage 50 und 10 mm.

der Bedingung errechnet werden, gemäß welcher ein Auch aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen

Innenring 1 im Falle rein kraftschlüssiger Verbindung ist ersichtlich, daß die Konstruktion im Vergleich zu

im Stande sein soll, mit der Stirnfläche ein ebenso gro- bekannten, ähnlichen Zwecken dienenden Lösungen

ßes Moment zu übertragen wie mit der zylindrischen über zahlreiche Vorteile verfügt Ein wesentlicher Vor-

Fläche seiner Bohrung. 55 teil liegt darin, daß die Konstruktion die Maße der mon- Bei der gezeigten Lösung wird das volle Drehmoment tierten Nabe nicht vergrößert, was sowohl hinsichtlich

von den beiden an den Seiten des Nabenkörpers 3 be- des Materialbedarfs wie auch unter dem Aspekt des

findlichen Ringen 1 übertragen. Raumbedarfes mit weiteren Vorteilen verbunden ist

Die inneren Ringe 1 können volle beziehungsweise Ferner ist vorteilhaft, daß die Konstruktion den zen-

geschlossene Ringe sein, jedoch können auch geschütz- βο trischen Lauf des mit der Welle verbundenen anderen

te Ringe angewendet werden, wodurch ein besserer Sitz Hauptelementes nicht beeinflußt,

auf der Welle 4 erreicht wird. Für das gleiche Ziel kön- Als weiterer Vorteil muß erwähnt -werden, daß bei der

nen auch aus Segmenten aufgebaute Ringe 1 Verwen- Konstruktion die in ihr enthaltenen Konusflächen kein

dung finden. wesentliches Drehmoment übertragen, d. h. kein uner-

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt bei der 65 wünschtes »Aufschieben« auf diese Flächen erfolgt,

sich an einer Seite eine Endscheibe 6 befindet. In dieser Vorteilhaft ist ferner, daß der Zusammenbau und die

sind mit Gewinde versehene Bohrungen angebracht in Demontage mit Leichtigkeit ohne besondere Hilfsmit-

welche die mit Gewinde versehenen Enden der durch- tel vorgenommen werden können.

Zur Zusammenstellung der Konstruktion werden keine speziellen Materialien gebraucht, zur Herstellung ist keine aufwendige Technologie erforderüch und auch die Anforderungen an die Genauigkeit sind nicht so hoch wie bei den bekannten kraftschlüssigen Verbindungen. 5

Als bedeutsam ist zu erwähnen, daß die Elemente der Konstruktion — ebenso wie zum Beispiel die Kugellager — typisiert und katalogisiert werden können, was bei Konstruktion und Ausführung bedeutende Vorteile mit sich bringt io

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

1 2 schriebene Nachrutschen der Konusringe bei Drehmo- Patentansprüche: mentübertragung zu beseitigen, wobei Herstellung, Montage und Inbetriebnahme der Spannvorrichtung

1. Vorrichtung zur kraftschlüssigen, drehmoment- gleichermaßen günstig bleiben und der Platzbedarf übertragenden Verbindung einer Welle mit einem 5 nicht erhöht werden solL

aufgeschobenen Nabenteil mittels zumindest eines Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

axial neben dem Nabenteil angeordneten Konus- Kennzeichen des Anspruches 1 stehenden Merkmale

ring-Paares. bestehend aus einem auf die Welle auf- gelöst.

geschobenen inneren Konusring mit äußerer Konus- Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Momentenfläche und einem hierauf aufgeschobenen äußeren 10 fluß von der Welle auf das Nabenteil nur noch durch den Konusring mit entsprechender innerer Konusfläche, inneren Konusring fließt Hingegen fließt das Moment wobei die beiden Konusringe axial gegeneinander weder durch den äußeren Konusring noch durch die verspannbar sind, dadurch gekennzeich- Befestigungsschrauben, die zum Verspannen der beiden net, daß der innere Konusring (1) stirnseitig zu- Konusringe dienen. Der äußere Konusring und die Begleich am Nabenteil (3) anliegt und mit diesem zur 15 festigungsschrauben haben lediglich noch die Aufgabe, Drehmomentübertragung auf die Welle (4) ver- den inneren Ring an die Welle und an das Nabenteil spannbar ist, während der äußere Konusring (2) nur anzudrücken, bringen also nur die Kraf tschlüssigkeit zuals axiale und radiale Spannkräfte erbringender stände, ohne selbst vom Drehmomentfluß betroffen zu Spannring fungiert und daß der Halbkegelwinkel werden. Da somit auch nicht die gemeinsamen Kegelfläder Konusflächen 25° bis 45° beträgt 20 chen der beiden Konusringe vom Momentenfluß durch-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- quert werden, kommt es auch nicht mehr zu dem zuvor zeichnet, daß der Ring (1) geschlitzt ist beschriebenen nachteiligen Aufschieben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der innere zeichnet, daß der Ring (1) aus Segmenten besteht Konusring nur noch für die Drehmomentübertragung

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 25 verantwortlich ist, während der äußere Konusring nur dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der zylin- noch einer Druckbeanspruchung unterliegt Die Funkdrischen Innenbohrung des Ringes (1) in axialer tionen Drehmomentübertragung einerseits und Anpres-Richtung über eine Länge (a) von 2 bis 10 mm mit sung andererseits werden also auf zwei verschiedene einem Radius (φ von 50 bis 500 mm abgefast sind. Bauteile verteilt und diese beiden Bauteile können opti-

30 mal auf ihre jeweilige Funktion abgestimmt und dimen-

sioniert werden.

Schließlich ist durch den im Gegensatz zum Stand der Technik relativ großen Winkel der Konusflächen ge-

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit den währleistet, daß der innere Konusring nicht nur wie bis-

Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1. 35 her gegen die Welle, sondern in dem erforderlichen Ma-

Eine derartige Spannvorrichtung ist durch die US-PS ße auch gegen das Nabenteil gepreßt wird. Außerdem

38 99 257 bekannt Dabei liegt der äußere Konusring am ist die Spannverbindung dadurch nicht mehr selbsthem-

Nabenteil, der innere Spannring an der Welle an. Dies mend, kann also leichter wieder demontiert werden als

hat zur Folge, daß der Kraftfluß bei Drehmomentüber- im bekannten Fall.

tragung sowohl durch den inneren Konusring als auch 40 Bei der Spannvorrichtung gemäß dem DE-GM

durch den äußeren Konusring hindurchgehen muß. Da- 76 02 889, wo insbesondere F i g.

5 Ähnlichkeit mit dem

bei muß der Kraftfluß auch die gemeinsamen kegelför- Anmeldungsgegenstand hat, herrschen andere Funk-

migen Konusflächen beider Ringe durchqueren. Dies tionsverhältnisse. Denn dort wird nicht ein innerer Ko-

stellt den entscheidenden Nachteil dieser wie auch der nusring gegen einen äußeren Konusring verspannt

meisten anderen bekannten Spannvorrichtungen dar. 45 Vielmehr hat man nur eine einzige plane Scheibe

Wird die Verbindung mit einem Drehmoment bela- (F i g. 5). Diese Scheibe hat mehrere über den Umfang stet, so überlagert sich den von der Konusverspannung verteilte konische Bohrungen, in denen konische Spannausgehenden, statischen Klemmkräften eine Umfangs- schrauben eingespannt sind, die ihrerseits mit dem Nakraft, deren Höhe vom übertragenen Drehmoment ab- benteil verschraubt werden. Dort liegt also gattungsmähängt. Die dadurch bedingte Umordnung des Kräfte- 50 Big eine andere Konzeption vor. Abgesehen davon dürfgleichgewichtes führt zwangsläufig an den Konusflä- te der Drehmomentfluß im Gegensatz zum Anmelchen zu einem Aufschieben. Dieses Aufschieben oder dungsgegenstand auch durch diese Befestigungsschrau-Setzen der Spannverbindung zieht eine Verringerung ben hindurchlaufen. Denn es heißt in der Entgegenhaider Belastbarkeit nach sich, weil durch das Nachrut- tung, daß die Spannschrauben zugleich die drehfeste sehen der gegeneinander verspannten Teile die Spann- 55 Verbindung zwischen der Scheibe und dem Nabenteil kraft reduziert wird. Im.allgemeinen ist deshalb vorge- bilden, d. h., daß sie neben ihrer Spannfunktion auch zur schrieben, daß diese Spannvorrichtungen nach dem er- Drehmomentübertragung herangezogen werden. Die sten Einlaufen nachgespannt werden müssen. Dies ist zuvor beschriebene Funktionentrennung ist hier also ein grundsätzliches Handicap. Insbesondere dann, wenn nicht realisiert.

das Nachspannen vom Kunden durchgeführt werden 60 Konstruktive Ausgestaltungen des inneren Konusrin-

soll, wird es mitunter ganz versäumt Aber auch dann, ges ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.

wenn ordnungsgemäß nachgespannt worden ist, kommt Die im Anspruch 4 beschriebene Abfasung des Innen-

es noch im Laufe der weiteren Benutzung, und zwar ringes dient dazu, die durch das übertragene Drehmo-

sowohl durch Alterungserscheinungen als auch durch ment verursachten Spannungsspitzen möglichst gering

abrupte Drehmomentspitzen, zu erneutem Setzen bzw. 65 zu halten.

Nachrutschen mit den beschriebenen Nachteilen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachste-

Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der vorliegen- hend anhand der Zeichnungen näher erläutert; dabei

den Erfindung die Aufgabe zugrunde, das oben be- zeigt