DE3036979C2 - Vorrichtung zur reibungsschlüssigen Befestigung einer Nabe auf einer Welle - Google Patents

Vorrichtung zur reibungsschlüssigen Befestigung einer Nabe auf einer Welle

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Description

wobei der Spannsatz mit Hilfe der Spannschrauben betätigbar ist und die Spannscheibe durch die Betätigung des Spannsatzes eine Aufweitung erfährt, die einen Anpreßdruck zwischen Welle und Nabe erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheibe (3) eine umlaufende Eindrehung (6) aufweist, in die ein offener Meßring (7) verschiebbar eingelegt ist, und daß zumindest eine der Enden (8 bzw. 9), des Meßringes (7), als Meßwertgeber ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (9) des Meßringes (7) in der Eindrehung (6) festgelegt und das andere, freie Ende als Meßwertgeber (8) ausgebildet ist
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrehung (6) konzentrisch zur Nabenachse (11) angeordnet ist
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßring (7) ein Stahlring in die Eindrehung (6) eingelegt ist
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des festgelegten sowie des freiew Meßringendes (8 bzw. 9) an der Spannschraube (3) cine Meßskala (12) angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zur reibungsschlüssigen Befestigung einer Nabe auf einer Welle, mit
zumindest einer Spannscheibe,
einem Spannsatz mit kegeligen Spannungen und
über den Umfang verteilten Spannschrauben,
wobei der Spannsatz mit Hilfe der Spannschrauben betätigbar ist und die Spannscheibe durch die Betätigung des Spannsatzes eine Aufweitung erfährt, die einen Anpreßdruck zwischen Welle und Nabe erzeugt. Im Rahmen der Erfindung kann es sich bei der Spannscheibe um ein besonderes Bauteil der Vorrichtung oder auch um die Nabe bzw. das Rad selbst handeln, wenn Nabe und Rad vereinigt sind.
Vorrichtungen dieser Gattung und Zweckbestimmung sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform (vgl. DE-PS 8 74 226) fließt das zu übertragende Drehmoment über den Spannsatz und gegebenenfalls die Spannscheibe. Bei einer anderen, bewährten Ausführungsform (DE-PS 12 94 751, DE-OS 28 52 494) liegen Spannsatz und Spannscheibe außerhalb des Drehmomentflusses, der Spannsatz wirkt auf einen Nabenansatz, der reibungsschlüssig mit der Welle verspannbar ist. Stets ist der Anpreßdruck von der über den Spannsatz wirksam werdenden Spannkraft der Spannschrauben abhängig. Diese streut erheblich, und zwar auch dann, wenn die Spannschrauben mit Hilfe eines Drehmomentenschlüssels mit vorgegebenem Drehmoment angezogen werden. Ebenso streuen die Reibwerte innerhalb des Spannsatzes, welches die axialen Spannkräfte in radiale Anpreßkräfte umsetzt Die bekannten Vorrichtungen besitzen keine mit der Vorrichtung baulich vereinigte Meßvorrichtung, mit ,'.er diese wirksam werdende Spannkraft der Spannschrauben kontrolliert werden könnte.
Als Klemmkraftkontrolle bei Schrauben benutzt man nach obigem das aufgebrachte Drehmoment (vgl. Maschinenmarkt, 1980, S. 1382, 1383). Beim Umsetzen des Drehmomentes in eine Längskraft über die Gewindespirale der Schraube kommen jedoch unvermeidbare Reibungsverhältnisse in den Kopfauflagen oder Mutternauflagen sowie im Gewinde ins Spiel. Diese sind weder mit hinreichender Sicherheit vorausschätzbar noch in einem Schraubenlos oder Bauteillos auch nur annähernd konstant zu halten. Umfangreiche Meßreihen zeigen, daß selbst bei konstant abgegebenem Drehmoment noch KJemmkraftstreuungen von plus, minus 25% möglich sind. Der Störfaktor Reibung läßt sich weitgehend dann ausschalten, wenn die Längskraft in der Schraube Steuerungsgröße wird. Dazu muß die verbaute Schraube setost Meßglied und damit Meßwertgeber werden. Derartige Maßnahmen sind bei der gattungsgemäßen Vorrichtung mangels entsprechender Zugänglichkeit der Spannschrauben nicht oder nur schwer durchführbar und verlangen darüber hinaus vorrichtungsfremde Meßvorrichtungen, die an den Spannschrauben angreifen müssen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einer Meßvorrichtung für den Anpreßdruck zu versehen, die mit der Vorrichtung baulich vereinigt ist
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Spannscheibe eine umlaufende Eindrehung aufweist, in die ein offener Meßring verschiebbar eingelegt ist, und daß zumindest eines der Enden des Meßringes als Meßwertgeber für die Aufweitung der Spannscheibe ausgebildet ist. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß ein Ende des Meßringes in der Eindrehung festgelegt ist und daß das freie Ende als Meßwertgeber ausgebildet ist. — Es versteht sich von selbst, daß Vorsorge zu treffen ist, daß der in die Eindrehung eingelegte Meßring nicht herausfallen kann. Dazu kann mit üblichen Hilfsmitteln des Maschinenbaues gearbeitet werden.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Im allgemeinen wird man die Eindrehung konzentrisch zur Nabenachse anordnen, die Eindrehung selbst kann als Rille ausgeführt sein, die beispielsweise an einer Kante leicht verstemmt ist, damit der eingelegte Meßring aus der Rille nicht herausfallen kann. Der Meßring ist zweckmäßigerweise ein Stahlring.
Der Meßwert kann an dem Meßwertgeber auf verschiedene Weise abgenommen werden, wozu mit den üblichen Hilfsmitteln der Meßtechnik gearbeitet werden kann. Beispielsweise kann zwischen den beiden Enden des Meßringes ein Dehnungsmeßstreifen angeordnet werden, der den Meßwert einer elektrischen Auswertung zuführt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, im Bereich des festgelegten sowie des freien Meßringendes an der Spannscheibe eine Meßska-
la anzuordnen, an der der Meßwert ablesbar ist. Die Skala kann unmittelbar in Anpreßdruck geeicht sein. Ein anderer Vorschlag geht dahin, mit sogenannten Endmaßen zu arbeiten, die zwischen den Enden des Meßringes eingeführt werden.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß nur die wirksam werdende Spannkraft der Spannschrauben über den Spannsatz eine Aufweitung der Spannscheibe bewirkt und daß ein in der beschriebenen Weise angeordneter Meßring die Aufweitung der Spannscheibe nicht mitmacht Er erlaubt es folglich, die Aufweitung der Spannscheibe und damit das Intergral der wirksam werdenden Spannkräfte der Spannschrauben zu messen. Die Messung kann ohne weiteres mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, da die auf den Radius bezogene Aufweitung der Spannscheibe in eine umfangsmäßige Aufweitung umgesetzt und folglich gleich mit einer sechsfachen Meßwertvergrößerung wirksam wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Es zeigen in schematischer Darstellung
F i g. 1 einen radialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, obere Hälfte
Fig.2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 1 und
F i g. 3 die Ansicht Ädes Gegenstandes der F i g. 2.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur reibungsschlüssigen Befestigung einer Nabe 1 auf einer Welle 2. Zur Vorrichtung gehören im grundsätzlichen Aufbau
eine Spannscheibe 3,
ein Spannsatz 4 und
über den Umfang verteilte Spannschrauben 5.
Es versteht sich von selbst, daß die kegeligen Spannungen des Spannsatzes 4 im Ausführungsbeispiel mit ICeilflächen an der Spannscheibe 3 wechselwirken. Der Spannsatz 4 ist mit Hilfe der Spannschrauben 5 betätigbar. Die Spannscheibe 3 erfährt durch die
ίο Betätigung des Spannsatzes eine Aufweitung, die einen Anpreßdruck zwischen Welle 2 und Nabe 1 erzeugt.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 bis 3 entnimmt man, daß die Spannscheibe 3 eine umlaufende Eindrehung 6 aufweist, in die ein offener Meßring 7 verschiebbar eingelegt ist wobei im Ausführungsbeispiel ein Ende 8 des Meßrings 7 als Meßwertgeber für die Aufweitung der Spannscheibe ausgebildet ist während das ancfere Ende 9 in der Eindrehung 6 festgelegt ist Die Eindrehung 6 ist als Rille ausgeführt Die Rille 6 ist an einer Seite bei 10 leicht verstemmt damit der Meßring 7 ^s der Rille 6 nicht herausfallen kann, im übrigen veriäafi im Ausführüngsbeispiel die Eindrehung 6 konzentrisch zur Nabenachse 11. Der Meßring 7 ist ein Stahlring. Im Bereich des festgelegten sowie des freien Meßringendes 8 bzw. 9 befindet sich an der Spannscheibe 3 eine Meßskala 12, die unmittelbar in Anpreßdruck geeicht sein kann. Sie kann aber auch so geeicht sein, daß das übertragende Drehmoment ablesbar ist, veil im allgemeinen der Reibwert für eine trockene Reibverbindung Stahl auf Stahl μ = 0,15 angenommen werden kann, so daß eine entsprechende Umrechnung möglich ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur reibungsschlüssigen Befestigung einer Nabe auf einer Welle, mit
zumindest einer Spannscheibe, einem Spannsatz mit kegeligen Spannungen und
über den Umfang verteilten Spannschrauben,
DE3036979A 1980-10-01 1980-10-01 Vorrichtung zur reibungsschlüssigen Befestigung einer Nabe auf einer Welle Expired DE3036979C2 (de)

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