DE3338894A1

DE3338894A1 - Vorrichtung zur befestigung einer mit einem nabenansatz versehenen nabe auf einer welle

Info

Publication number: DE3338894A1
Application number: DE19833338894
Authority: DE
Inventors: Werner 4100 Duisburg Winckelhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-10-27
Filing date: 1983-10-27
Publication date: 1985-05-15

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung
zur Befestigung einer mit einem Nabenansatz versehenen Nabe auf einer Welle, - mit einem an den Nabenansatz angeschlossenen Außen-Doppelkonus, zwei Spannringen und einer Mehrzahl von über den Umfang der Spannringe verteilten Spannschrauben mit Schraubenkopf, wobei die Spannringe jeweils eine der zugeordneten Außen-Doppelkonusfläche entsprechende Innenkonusfläche aufweisen und die Spannschrauben schraubenkopfseitig in einem der Spannringe in einer Durchtrittsbohrung geführt sowie in eine Gewindebohrung des anderen Spannringes einschraubbar sind. Im allgemeinen sind die Spannschrauben über den Umfang der Spannringe äquidistant verteilt. Sie erfahren einen vorgegebenen Anzug, welcher erforderlich ist, um den für ein vorgegebenes, zwischen Welle und Nabe zu übertragendes Drehmoment erforderlichen Kraftschluß (DE-PS 12 94 751), ffg. mit überlagertem Formschluß (DE-PS 22 04 038) sicherzustellen, einen unkontrollierten Schlupf zwischen Welle und Nabe also zu vermeiden. Der Außen-Doppelkonus kann Teil des Nabenansatzes oder als Stauchring ausgeführt sein.
Die bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen (DE-PS 12 94 751, DE-PS 22 04 038) haben sich bewährt. Um die Spannschrauben anzuziehen, wird mit geeigneten Drehmomentschlüsseln gearbeitet.
Das ist verbesserungsfähig, da entsprechende Drehmomentschlüssel nicht immer zur Verfügung stehen und für Spannschrauben sehr sehr großen Durchmessers (wie sie bei gattungsgemäßen Vorrichtungen erforderlich sind, die auf Wellen sehr großen Durchmessers aufgesetzt werden) besonders eingerichtet werden müssen.
Hinzu kommt, daß ein auf eine Spannschraube per Drehmomentschlüssel aufgebrachtes Anzugsmoment sich, je nach den Reibungsverhältnissen, nicht vollständig in Vorspannkraft der Spannschraube umsetzt. Tatsächlich kommt es aber auf diese Vorspannkraft und nicht auf das Anzugsdrehmoment an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß zum Anziehen der Spannschrauben Drehmomentschlüssel nicht mehr erforderlich sind und eine sehr genau vorgegebene Vorspannkraft eingestellt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen dem Schraubenkopf der einzelnen Spannschrauben und dem zugeordneten Spannring eine U-Federscheibe angeordnet ist, die mit ihren U-Schenkeln zum Schraubenschaft hinweist sowie beim Anziehen der Spannschrauben durch elastische Verformung zum Reaktionsmoment beiträgt und deren U-Steg als Ringwiderlager ausgeführt ist, und daß auf das Ringwiderlager mit vorgegebenem Abstandsspalt ein Meßring aufgesetzt ist, an den sich das Ringwiderlager anlegt, wenn die zugeordnete Spannschraube ihre vorgegebene Vorspannkraft erreicht. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Vorrichtung des beschriebenen Aufbaus eine U-Federscheibe zwischen Schraubenkopf und zugeordnetem Spannring ohne Schwierigkeiten angeordnet werden kann.
Die U-Federscheibe trägt nach Maßgabe ihrer Auslegung zum Reaktionsmoment bei. Die U-Federscheibe dient aber zugleich als unmittelbar wirkende Meßvorrichtung für die Vorspannkraft, weil sie sich mit dem Anziehen der zugeordneten Spannschraube nach Maßgabe nicht des Anzugsdrehmomentes, sondern der Vorspannkraft elastisch verformt, wobei der U-Steg von der Spannschraube weg nach außen gedrückt wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die so herbeigeführte Messung des Anzugsdrehmomentes gleichsam auf einen einzigen Meßwert reduzierts der die vorgegebene Vorspannkraft definiert. Dieser Meßwert wird mit dem Meßring festgestellt, der sich (von der Hand des Monteurs) nicht mehr verdrehen läßt, wenn das Ringwiderlager an dem Meßring zur Anlage kommt. Wird eine Spannschraube der erfindungsgemäßen Vorrichtung bis zu diesem Blockieren des Meßringes angezogen, so ist sichergestellt, daß die Spannschraube mit der vorgegebenen Vorspannkraft angezogen ist. Ist dieses bei allen Spannschrauben verwirklicht, so arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung funktionssicher. Der Meßring kann mechanisch auch so stark ausgebildet sein, daß die zugeordnete Spannschraube nach dem Anlegen des Ringwiderlagers praktisch nicht mehr verdrehbar ist.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die U-Federscheibe zumindest auf ihrer dem Schraubenkopf zugewandten Seite eine schwach kegelförmige Stirnfläche aufweist. Diese Ausführungsform führt zu besonders definierten Verhältnissen. Um sicherzustellen, daß der Meßring von der U-Federscheibe nicht abfällt ist zweckmäßigerweise zwischen dem Ringwiderlager an der U-Federscheibe sowie dem Meßring eine Haltevorrichtung angeordnet. Die Haltevorrichtung kann z.B. aus einer einerseits in das Ringwiderlager, andererseits ringwiderlagerseitig in den Meßring eingedrehten Nut sowie einem darin eingelegten Sprengring bestehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Haltevorrichtung aus einer einerseits in das Ringwiderlager eingedrehten Nut, andererseits aus in dem Meßring angeordneten Bohrungen besteht, die einen in die Nut eingestemmten Kragen aufweisen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen zur Wellenachse parallelen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1, Fig. 3 den nochmals vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 2 und Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt C.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist zur Befestigung einer mit einem Nabenansatz 1 versehenen Nabe 2 auf einer Welle 3 bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein an den Nabenansatz 1 angeschlossener Außen-Doppelkonus 4, zwei Spannringe 5, 6 und eine Mehrzahl von über den Umfang der Spannringe 5, 6 äquidistant verteilten Spannschrauben 7 mit Schraubenkopf 8.
Die Spannringe 5, 6 weisen jeweils eine der zugeordneten Außen-Doppelkonusfläche 4 entsprechende Innenkonusfläche 9 auf. Die Spannschrauben 7 sind schraubenkopfseitig in einem der Spannringe 5 in einer Durchtrittsbohrung 10 geführt sowie in eine Gewindebohrung 11 des anderen Spannringes 6 einschraubbar. Das geschieht mit vorgegebenem Anzug, damit die Vorrichtung sicher funktioniert. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Schraubenkopf 8 der einzelnen Spannschrauben 7 und dem zugeordneten Spannring 5 eine U-Federscheibe 12 angeordnet, die mit ihren U-Schenkeln zum Schraubenschaft 14 hinweist sowie beim Anziehen der zugeordneten Spannschraube 7 durch elastische Verformung zum Anzugsdrehmoment beiträgt. Der U-Steg der U-Federscheibe 12 ist als Ringwiderlager 15 ausgeführt. Auf das Ringwiderlager 15 ist mit vorgegebenem Abstandsspalt ein Meßring 16 aufgesetzt. Der Abstands spalt ist in den Figuren aus Maßstabsgründen nicht erkennbar. Der Meßring 16 erlaubt über den schon beschriebenen Mechanismus eine Feststellung dahingehend, daß beim Anziehen der zugeordneten Spannschraube 7 die vorgegebene Anzugkraft erreicht ist.
Im Ausführungsbeispiel besitzt die U-Federscheibe 12 auf ihrer dem Schraubenkopf 8 zugewandten Seite eine schwach kegelförmige Stirnfläche 17. Dazu wird auf die Fig. 3 verwiesen. Im allgemeinen sind beide Stirnflächen so ausgebildet.
Zwischen dem Ringwiderlager 15 an der U-Federscheibe 12 und dem Meßring 16 ist eine Haltevorrichtung 18 angeordnet. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 besteht die Haltevorrichtung 18 aus einer einerseits in das Ringwiderlager 15, andererseits ringwiderlagerseitig in den Meßring 16 eingedrehten Nut 19 sowie einem darin eingelegten Sprengring 20. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ebenfalls in das Ringwiderlager 15 eine Nut 19 eingedreht, der Meßring 16 ist jedoch mit Bohrungen 21 versehen, die einen in die Nut 19 eingestemmten Kragen 22 aufweisen.

Claims

Vorrichtung zur Befestigung einer mit einem Nabenansatz versehenen Nabe auf einer Welle Patentansprüche: s Vorrichtung zur Befestigung einer mit einem Nabenansatz versehenen Nabe auf einer Welle, - mit einem an den Nabenansatz angeschlossenen Außen-Doppelkonus, zwei Spannringen und einer Mehrzahl von über den Umfang der Spannringe verteilten Spannschrauben mit Schraubenkopf, wobei die Spannringe jeweils eine der zugeordneten Außen-Doppelkonusfläche entsprechende Innenkonusfläche aufweisen und die Spannschrauben schraubenkopfseitig in einem der Spannringe in einer Durchtrittsbohrung geführt sowie in eine Gewindebohrung des anderen Spannringes einschraubbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Schraubenkopf (8) der einzelnen Spannschrauben (7) und dem zugeordneten Spannring (5) eine U-Federscheibe (12) angeordnet ist, die mit ihren U-Schenkeln (13) zum Schraubenschaft (14) hinweist sowie beim Anziehen der zugeordneten Spannschraube (7) zum Reaktionsmoment beiträgt und deren U-Steg als Ringwiderlager (15) ausgeführt ist, und daß auf das Ringwiderlager (15) mit vorgegebenem Abstandsspalt ein Meßring (16) aufgesetzt ist, an den sich das Ringwiderlager (15) anlegt, wenn die zugeordnete Spannschraube (7) ihre vorgegebene Vorspannkraft erreicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Federscheibe (12) zumindest auf ihrer dem Schraubenkopf (8) zugewandten Seite eine schwach kegelförmige Stirnfläche (17) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringwiderlager (15) an der U-Federscheibe (12) und dem Meßring (16) eine Haltevorrichtung (18) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (18) aus einer einerseits in das Ringwiderlager (15), andererseits ringwiderlagerseitig in den Meßring (16) eingedrehten Nut (19) sowie einem darin eingelegten Sprengring (20) besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (18) aus einer einerseits in das Ringwiderlager (15) eingedrehten Nut (19), andererseits in dem Meßring (1C) angeordneten Bohrungen (21) besteht, die einen in die Nut (19) eingestemmten Kragen (22) aufweisen.