DE3636393C2 - - Google Patents

Description

Spannsätze zum Verbinden von Naben mit Wellen bestehen grund­ sätzlich aus einem Außen- und einem Innenring, die über Kegel­ flächen durch axiale Verspannung an die Innenfläche der Nabe bzw. auf die Außenfläche der Welle gepreßt werden. Dabei wird durch reinen Reibungsschluß (vgl. z. B. DE-GM 85 31 119 oder DE-AS 19 49 512) oder - im Falle kerbverzahnter Ringe - durch zusätzlichen, überwiegenden Formschluß (vgl. z. B. DE-OS 19 04 736 und DE-OS 20 32 969 oder DE-AS 21 42 453) eine drehfeste Ver­ bindung zwischen Nabe und Welle hergestellt, die entsprechend den jeweils gegebenen Konstruktions- und Werkstoffbedingungen ein maximal übertragbares Drehmoment gewährleistet.

Zur erleichterten Montage und Erhöhung der Rundlaufgenauigkeit sind Spannsätze häufig mit Zentrierringen ausgestattet. Gemäß DE-GM 74 22 403 ist ein außen zylindrischer und innen doppel­ kegeliger Zentrierring in einer kegelförmigen Nut des Innen­ spannrings gehalten; beim Spannen kann es wegen der Kegelflächen zum Verkanten des Zentrierrings kommen. Dies ist nach DE- OS 29 39 261 durch direkt an die Druckringe angedrehte Zentrier­ ringe mit bogenförmigen Mantelflächen vermieden, was jedoch eine aufwendige Herstellung und zwangsläufigeres Zusammenwirken von Druck- und Zentrierring bedingt.

Können stoßartige Überbeanspruchungen der Drehmomentverbindung auftreten, die zu Relativbewegungen zwischen Nabe, Spannsatz und Welle mit möglicher Schadensfolge führen könnten, sind Formschlußspannsätze mit überwiegendem Formschluß zu bevor­ zugen.

Bei dem bekannten Formschlußspannsatz (DE-OS 19 04 736, Fig. 3), von dem die Erfindung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 aus­ geht, sind als einzige Spannelemente kegelige Druckrollen vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen der dünnwandigen Seiten von Innen- und Außenring eingreifen. Die Spannwirkung ist dabei auf die Bereiche der Druckrollen mit den Spannschrauben beschränkt, so daß die verzahnten Kegelringe nicht über ihren gesamten Umfang und nicht gleichmäßig in Eingriff mit Welle und Nabe gedrückt werden. Außerdem kann sich keine angenähert gleichmäßige Verspannung in Achsrichtung einstellen, weil die Ringbereiche durch die Druckrollen keilförmig gespreizt werden. Auf diese Weise läßt sich das bei gleichmäßiger An­ pressung und Eindrückung maximal mögliche Drehmoment nicht übertragen.

Das gilt auch für Druckringsegmente mit angeschlossenem Zentrierring oder mit kerbverzahnten Spannringen (DE-GM 18 88 834 bzw. DE-OS 20 32 441).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in Achsrichtung gleichmäßige Verspannung und eine gute Rundlaufgenauigkeit zu erzielen.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Übertragung größerer Drehmomente infolge gleichmäßigerer Verspannung der Nabenver­ bindung ermöglicht, was eine größere Sicherheit gegen Durch­ rutschen bei starken dynamischen Beanspruchungen, also eine größere Zuverlässigkeit des Spannsatzes bedeutet. Dies gewähr­ leisten der doppelkegelige Druckring und die Kegelköpfe als zusätzliche Spannelemente. Der Druckring verteilt die Spann­ kräfte gleichmäßig über den gesamten Umfang; die Kegelköpfe verhindern in bekannter Weise eine Relativdrehung der kerb­ verzahnten Ringe untereinander und erzielen eine zusätzliche Spannwirkung in dem dickwandigen Bereich der verzahnten Kegel­ ringe. Auf diese Weise ergibt sich auch eine gleichmäßigere Verspannung in Achsrichtung. Schließlich wird auch eine größere Rundlaufgenauigkeit erreicht.

Die Spannschrauben können mit den Kegelköpfen fluchten und mit ihnen in den Zentrierring hin in Schraubverbindung stehen. Ins­ besondere bei abwechselnder Anordnung von Spannschrauben und Kegelköpfen (Anspruch 2) sind die Kegelköpfe zweckmäßig mit einem Zylinderschaft versehen (Anspruch 3), was eine einfache, kostengünstige Herstellung als Drehteile auch des Zentrier­ rings bedeutet.

Eine weitgehend gleichmäßige Verspannung wird bekanntlich durch besonders kleine Kegelwinkel erreicht, weil dann die Querschnitts­ änderungen über die Länge der verzahnten Ringe gering ist. Das bedingt naturgemäß Selbsthemmung der Kegelpaarungen (An­ spruch 4). Die gerade bei Selbsthemmung zweckmäßigen, an sich bekannten Abdrückgewindebohrungen (Anspruch 5) können bei ab­ wechselnder Anordnung von Spannschrauben und Kegelköpfen mit diesen fluchten. Weisen sie dieselbe Gewindegröße wie die Spannschrauben auf, können diese beim Lösen des Spannsatzes zum Abdrücken verwendet werden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den Formschlußspannsatz in einem axialen Schnitt, Linie B-B der Fig. 2;

Fig. 2 in der oberen Hälfte die Stirnansicht, in der unteren Hälfte die Rückansicht des Spannsatzes ohne Zentrier­ ring;

Fig. 3 den Zentrierring in einem axialen Schnitt und

Fig. 4 die zugehörige Stirnansicht.

Der Formschlußspannsatz besteht aus einem geschlossenen Innen­ ring 1 mit innerer Kerbverzahnung 1 a und aus einem geschlossenen Außenring 2 mit äußerer Kerbverzahnung 2 a. Der Innenring weist eine äußere Kegelfläche, der Außenring eine innere Kegelfläche auf, die mit einem entsprechend kegeligen Druckring 4 unter Selbsthemmung korrespondieren. Auf ihrer anderen Seite sind Innen- und Außenring mit kegeligen Ausnehmungen 1 b bzw. 2 b ver­ sehen, die Kegelköpfe 3 a zur Kupplung und zusätzlichen Ver­ spannung von Innen- und Außenring aufnehmen. Die Kegelköpfe 3 a sind mit ihrem Zylinderschaft 3 b in planetenartig angeordneten Bohrungen 7 eines Zentrierringes 6 gehalten, der sich axial an den Spannsatz anschließt. Der Zentrierring weist zwischen den Bohrungen 7 Gewindebohrungen 8 für die Innensechskantschrauben 5 auf, die den Druckring 4 mit Spiel durchdringen und mit ihren Köpfen an diesem anliegen. Der Druckring 4 ist mit drei über den Umfang verteilten Abdrückgewindebohrungen 4 a versehen.

Beim Anziehen der Spannschrauben 5 werden der Druckring 4 und die Kegelköpfe 3 a mit dem Innenring 1 und dem Außenring 2 ver­ spannt und diese Ringe dadurch angenähert achsparallel auf die Welle bzw. in die Nabe gepreßt. Der Zentrierring 6 bewirkt eine konzentrische Ausrichtung aller Teile.

Das Lösen des Spannsatzes geschieht durch Zurückschrauben der Spannschrauben um einige Umdrehungen. Drei Spannschrauben 5 werden ganz aus ihrer Verbindung mit dem Zentrierring 6 ge­ löst und in die Abdrückgewindebohrungen 4 a geschraubt, so daß sie sich auf den gegenüberliegenden Kegelköpfen 3 a abstützen und beim weiteren Verschrauben den Spannsatz aus seiner Selbst­ hemmung lösen. Dabei steht der Zentrierring 6 mit einem Bund der Welle als Anschlagschulter in Verbindung.

Bei der Montage wie bei der Demontage liegt der gesamte Spann­ satz durch die Schraubverbindungen als Baueinheit vor.

Claims (5)

1. Formschlußspannsatz zum Verbinden einer Nabe mit einer Welle, bestehend aus einem Außenring mit äußerer Kerb­ verzahnung und einem Innenring mit innerer Kerbverzahnung, die durch Spannelemente mit Kegelflächen von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Spannschrauben axial beaufschlagt, in Eingriff mit der Nabe bzw. der Welle gedrückt werden, und mit einem Zentrierring, der über die Spannschrauben an den Formschlußspannsatz ange­ schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein doppel­ kegeliger Druckring (4) mit dem Innen- (1) und dem Außenring (2) korrespondiert und als Spannelement von den Spannschrauben (5) mit Spiel durchdrungen wird und daß der Zentrierring (6) Kegelköpfe (3 a) als weitere Spannelemente trägt, die mit kegeligen Ausnehmungen (1, 2 b) der dickwandigen Seiten von Innen- und Außenring korres­ pondieren und diese auch, dem Druckring (4) entgegen­ wirkend, spannen.

2. Spannsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschrauben (5) und die Kegelköpfe (3 a) über den Umfang des Spannsatzes abwechselnd angeordnet sind.

3. Spannsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kegelkopf (3 a) mit einem Zylinderschaft (3 b) ver­ sehen ist, der in einer entsprechenden Bohrung (7) des Zentrierrings (6) gehalten ist.

4. Spannsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelflächen des Form­ schlußspannsatzes selbstklemmend sind.

5. Spannsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Druckring (4) Abdrückge­ windebohrungen (4 a) aufweist.