DE3816370A1 - Vorrichtung und verfahren zum axialen festsetzen eines ringelementes auf eine welle - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum axialen festsetzen eines ringelementes auf eine welle

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Festsetzen eines Ringelementes auf eine Welle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein zugehöriges Verfahren.
Im Maschinenbau ist es oft notwendig, ein Ringelement auf einer Welle ohne Schiefstellung, also mit rechtwinkelig zur Wellenachse verlaufenden Stirnflächen, unverrückbar festzuhalten. Ein derart fester und genauer Sitz ist zum Beispiel für Lagerinnenringe erforderlich, welche auf Arbeitsspindeln von Werkzeugmaschinen festgesetzt werden.
Herkömmlicherweise wird zum axialen Festsetzen von Ringelementen eine Wellenmutter benutzt, die auf einem Gewindeabschnitt der Welle aufgeschraubt wird und das Ringelement mittels einer Abstandshülse gegen eine Wellenschulter ansetzt (US-PS 36 22 185).
Die Genauigkeit dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch ungenügend, weil die Gewindegänge nicht genau genug eingearbeitet werden können, besonders nicht in Bohrungen. Auch bei äußerst genauer Ebenheit und Rechtwinkeligkeit der das Ringelement andrückenden Stirnfläche der Wellenmutter kann deshalb noch keine genügend genaue Fluchtung der Achse der Wellenmutter mit der Achse der Welle erzielt werden. Zu bedenken ist auch, daß in den Gewindegängen immer etwas Spiel vorhanden ist, so daß die Wellenmutter sich beim Anziehen auf der Welle leicht schiefstellen kann. In diesem Falle wird durch die Wellenmutter eine axiale Andrückkraft auf das Ringelement ausgeübt, welche am Umfang der andrückenden Stirnflächen der Mutter verschieden groß ist. Wegen dieser unterschiedlichen Andrückkräfte kann die Achse der Welle durch das Anziehen der Mutter sogar verbogen werden. Die Geradlinigkeit der Wellenachse läßt dann zu wünschen übrig, vor allem dann, wenn die Welle als Spindel einer Werkzeugmaschine verwendet werden soll.
In manchen Fällen wird eine Stufenhülse als Vorrichtung zum axialen Festsetzen eines Ringelementes auf einer Welle verwendet. Diese Stufenhülse hat in ihrer Bohrung eine Ringschulter, welche mit einer Ringschulter auf der Mantelfläche der Welle zusammenwirkt. Vor ihrem Aufsetzen auf die Welle muß diese Stufenhülse erwärmt werden, damit diese auf die Welle aufgezogen werden kann. Nach dem Aufziehen wird die Stufenhülse abgekühlt, dann wird Drucköl in eine Ringnut der Stufenhülse eingebracht, so daß im Bereich des großen Durchmessers der Stufenhülse ein tragfähiger Druckölfilm gebildet wird. Auf diesem Druckölfilm kann die Stufenhülse in axialer Richtung auf der Welle bewegt werden. Unter Aufrechterhaltung des Druckölfilmes wird die Stufenhülse in axialen Stützkontakt mit dem Ringelement der Welle gebracht. Danach wird der Druck des Drucköles weggenommen, so daß der Druckölfilm zwischen der Stufenhülse und der Welle verschwindet und die Stufenhülse auf der Welle reibschlüssig festgehalten wird. Das Ringelement ist dann durch die Stufenhülse in der vorgeschriebenen axialen Stellung auf der Welle festgehalten.
Im allgemeinen wird die Stufenhülse zylindrisch und mit ebenen Stirnflächen ausgebildet. Auf diese Weise kann die Stufenhülse mit äußerster Präzision bearbeitet werden. Durch Anwendung der Stufenhülse als Vorrichtung zum axialen Festsetzen eines Ringelementes werden also gewisse Schwierigkeiten, welche bei der Befestigung des Ringelementes mit einer Wellenmutter gegeben sind, überwunden. Die Befestigung mit einer Stufenhülse hat aber auch gravierende Nachteile, die sich insbesondere auf deren umständliche Anwendung und auf ihre aufwendige und teuere Herstellung beziehen:
(1) Die Stufenhülse muß nämlich zunächst durch Warmaufschrumpfen aufgesetzt werden, so daß vor dem Aufsetzen eine besondere Vorbereitung und Erwärmung der Stufenhülse bis 150°C notwendig ist.
(2) Nach dem Aufschrumpfen kann die folgende Arbeit (Einspritzen des Drucköles, axiales Andrücken der Stufenhülse) nicht unverzüglich durchgeführt werden, denn die Welle und die anderen ringförmigen Elemente haben sich beim Warmaufschrumpfen der Stufenhülse erwärmt und müssen vorher wieder auf Raumtemperatur abgekühlt werden.
(3) Da das Aufbringen des Drucköles normalerweise bei vertikal gehaltener Welle erfolgt, tritt immer etwas Drucköl in die Ringnut eingebrachten Drucköles zwischen den Paßflächen von Stufenhülse und Welle hindurch und fließt am unteren Ende der Stufenhülse aus. Mit der Anwendung der Stufenhülse ist also die Gefahr gegeben, daß größere Mengen Öl in die angrenzenden Lager oder dgl. der Welle eindringt und diese verschmutzt.
(4) Herkömmlicherweise wird das Drucköl, welches zwischen die zylindrischen Paßflächen der Stufenhülse einzubringen ist, durch eine besondere hydraulische Pumpe eingeführt. Zusätzlich zu dieser Pumpe muß aber noch eine weitere hydraulische Pumpe bedient werden, welche an einem Kolbenring wirkt und die Stufenhülse in axialer Richtung gegen das festzusetzende Ringelement drückt. Die Montagearbeiten mit der Stufenhülse lassen sich deshalb nicht ohne weiteres durch eine einzige Bedienungsperson vornehmen.
(5) Beim Festsetzen des Ringelementes mit der Stufenhülse bewegt sich die Stufenhülse um einige Hundertstel Millimeter in axialer Richtung. Es ist notwendigt, daß diese axiale Bewegung mit Hilfe einer Meßuhr oder dgl. überwacht wird. Eine derartige Überwachung ist jedoch aufwendig und teuer.
(6) Die erforderliche extrem hohe Genauigkeit der Paßflächen von Welle und Stufenhülse bedingen eine aufwendige Fertigung unter Anwendung komplizierter Bearbeitungsmaschinen.
Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum axialen Festsetzen eines Ringelementes auf eine Welle der genannten Gattung zu schaffen, mit der eine am Umfang gleichmäßige und äußerst genaue Fixierung und Abstützung des Ringelementes auf der Welle mit verhältnismäßig einfachen Mitteln vorgenommen werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
Die Hülse der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht aus einer dickwandigen Hülse mit einer kegeligen Bohrungspaßfläche und einer in dieser eingebauten, dünnwandigen Innenhülse mit einer konformen kegeligen Mantelpaßfläche. Sie hat folgende Vorteile:
1. Das Ringelement kann ohne jede Schiefstellung, also mit rechtwinkelig zur Achse der Welle verlaufenden ebenen Stirnflächen auf der Welle axial festgehalten und gestützt werden. Da beim Festsetzen der zweiteiligen Hülse nur eine Druckpumpe bedient werden muß, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine einzige Person festgesetzt werden. Auf diese Weise ist die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vergrößert.
2. Beim Herstellen des Druckölfilmes zwischen der Innenhülse und der Außenhülse gelangt kein Öl in die Bohrung der mit Reibschluß auf der Welle festzusetzenden Innenhülse. Es ist somit der Gefahr begegnet, daß sich die Innenhülse auf einem Ölfilm in ihrer Bohrung bewegt und verlagert, wenn am Ende des Festsetzens des Ringelementes die axiale Andrückkraft von der Innenhülse weggenommen wird. Die ordentliche axiale Stellung des Innenringes auf der Welle wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Sicherheit erreicht.
Es ist zwar auch eine Reibschlußkupplung mit einer dickwandigen Außenhülse und einer dünnwandigen Innenhülse bekannt, deren kegelige Paßflächen mit Hilfe von Drucköl zusammengesetzt werden (DE-GM 70 18 465). Diese bekannte Reibschlußkupplung dient jedoch nicht dem Festsetzen eines Ringelementes auf einer Welle. Hinzu kommt, daß bei dieser bekannten Reibschlußkupplung nach ihrer Montage immer etwas Öl im Druckölringraum der Außenhülse verbleibt. In der Kupplung entsteht deswegen eine Unwucht, die vor allem bei Anwendungen in Werkzeugmaschinen äußerst schädlich ist. Schließlich ist die bekannte Reibschlußkupplung auch schwierig zu montieren, denn beim Festsetzen der Außenhülse müssen zwei Druckölpumpen gleichzeitig bedient werden.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.
Mit der Ausbildung nach Anspruch 2 wird verhindert, daß Drucköl beim Aufrechterhalten des Druckölfilmes zwischen den kegeligen Paßflächen am Ende des großen Durchmessers ausströmt.
Die Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 3 hat zur Folge, daß nach dem Festsetzen des Ringelementes auf der Welle der Drucköl-Ringraum von in diesem verbliebenen Ölresten befreit werden kann, so daß von der auf der Welle festgesetzten Vorrichtung keine schädliche Unwucht ausgeht.
Die zusätzliche Ausbildung nach Anspruch 4 weist auf besonders einfache gebaute Stellelemente hin, mit denen der Ringkolben in den Drucköl-Ringraum axial hineingedrückt werden kann. Die Stellelemente sind in einem Flanschring eingebaut, welcher auf der Innenhülse befestigt ist und die Außenhülse mit der Innenhülse zu einer Baueinheit zusammenhalten kann.
Mit der Ausbildung nach Anspruch 5 ist der Vorteil gegeben, daß die Bohrung der Innenhülse und die Mantelfläche der Welle eine einfach herzustellende zylindrische Form haben, die besonders genau herstellbar ist.
Anspruch 6 weist auf ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Festsetzen eines Ringelementes auf eine Welle mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hin.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum axialen Festsetzen eines Ringelementes auf der Welle und das Verfahren sollen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung während des Festsetzens eines Ringelementes auf eine Welle.
In Fig. 1 ist eine Hülse mit einer auf einer Welle 1 reibschlüssig festsetzbaren Bohrung und einer gegen ein Ringelement axial anstellbaren Stirnfläche dargestellt. Die Welle 1, welche als Spindel einer Werkzeugmaschine dient, ist in einer Stellung gezeigt, bei der diese auf einer Stützfläche S senkrecht stehend abgestützt wird. Auf der Welle 1 sitzen die Innenringe mehrerer Kugellager B. Diese Innenringe stellen zusammen mit den zugehörigen Abstandshülsen B′ das Ringelement dar, welches auf der Welle 1 festzusetzen ist.
Die Hülse besteht aus einer dickwandigen Außenhülse 2 mit einer schwach kegeligen Bohrungsfläche 22 und einer in dieser eingebauten, die anstellbare Stirnfläche an ihrem in der Zeichnung unteren Ende tragenden, dünnwandigen Innenhülse 3. Die Innenhülse 3 hat eine Mantelpaßfläche 32, welche der Bohrungspaßfläche 22 der Außenhülse 2 formschlüssig angepaßt ist. Die zylindrische Bohrung der Innenhülse 3 ist mit engem Paßsitz auf der zylindrischen Welle 1 aufgesetzt.
Infolge ihrer relativ dicken Wandung besitzt die Außenhülse 2 eine hohe Steifigkeit. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die kegelige Bohrungsfläche 22 der Außenhülse 2 durch ein Kunstharz 21 gebildet, der in die Bohrung der Außenhülse 2 im Gießverfahren eingegossen worden ist und somit die Fertigung der Außenhülse 2 wesentlich erleichtert. Das Eingießen des Kunstharzes 21 bewirkt nämlich, daß die kegelige Bohrungsfläche 22 der Außenhülse 2 sehr genau hergestellt werden kann, so daß deren Kegelwinkel mit dem Kegelwinkel der Mantelpaßfläche 32 der Innenhülse 3 mit hoher Genauigkeit übereinstimmt.
In der Nähe des Endes ihres großen Durchmessers besitzt die Außenhülse 2 in ihrer Bohrung eine Ringnut 25. Zum Ende des großen Durchmessers hin grenzt ein Schulterabschnitt 23 an die Ringnut 25. Der Durchmesser dieses Schulterabschnitts 23 ist etwas größer als der Durchmesser der verlängerten Bohrungspaßfläche 22 an dieser Stelle. In der Ringnut 25 ist ein zwischen der Mantelpaßfläche 32 der Innenhülse 3 und der Ringnut 25 der Außenhülse 2 abdichtender elastischer O-Ring 24 eingebaut. Die Aussparung hat eine Bohrungsfläche mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser der verlängerten kegeligen Bohrungspaßfläche 22 ist. Zwischen einer Mantelfläche der Innenhülse 3 und der Bohrungsfläche der Aussparung wird ein Ringraum gebildet.
Die Außenhülse 2 besitzt ferner ein radiales Ölloch 27, welches im Bereich ihrer kegeligen Bohrungspaßfläche 22 einmündet, sowie ein weiteres radiales Ölloch 28, welches in der Nähe ihrer Ringschulter 26 in den Ringraum einmündet.
In ihrer vorbestimmten axialen Stellung - siehe Zeichnung - ragt die Innenhülse 3 sowohl am Ende ihres kleinen Durchmessers als auch am Ende ihres großen Durchmessers über die Außenhülse 2 axial vor. Die ebenen Stirnflächen dieser beiden Enden sind parallel zueinander und genau rechtwinkelig zur Achse hergestellt, so daß diese beim Festsetzen auf der Welle 1 genau senkrecht auf der Achse der Welle 1 stehend angeordnet sind.
Die Innenhülse 3 besitzt am Ende ihres kleinen Durchmessers auf ihrer Mantelfläche einen Gewindeabschnitt 33, auf den ein Flanschring 34 aufgeschraubt ist. Dieser Flanschring 34 dient als Befestigungselement zum Zusammenhalten der Außenhülse 2 mit der Innenhülse 3.
Am Umfang des Flanschringes 34 sind Stellschrauben 35 axial eingeschraubt, welche als Stellelemente für einen Kolbenring 4 dienen. Der Kolbenring 4 ist in den Ringraum eingebaut, so daß zwischen seiner inneren Stirnseite und der Ringschulter 26 ein Druckölraum 5 gebildet wird. Auf seiner Mantelfläche besitzt der Kolbenring 4 einen O-Ring 41 bzw. 42, der jeweils in einer Ringnut des Kolbenringes eingesetzt ist. Der Kolbenring 4, welcher als Dichtungselement zwischen den beiden Hülsen 2 und 3 dient, dichtet also die Druckölkammer 5 nach außen, in der Zeichnung nach oben, hermetisch ab.
Oberhalb der Innenhülse 3 sind Andrückmittel 6 auf der Welle 1 angeordnet, welche die Innenhülse 3 in axialer Richtung von oben nach unten gegen das Ringelement axial andrücken. Im vorliegenden Fall bestehen diese Andrückmittel 6 aus einem Abstandsring 61 mit äußerst genau parallel zueinander bearbeiteten ebenen Stirnflächen, ein hydraulisches Andrückelement 62 mit einem Ringkolben 62 B, das in einer zylindrischen Ausnehmung eines zylindrischen Ringes 62 A sitzt und einer Wellenmutter 63, die auf einem Gewindeabschnitt der Welle 1 aufgeschraubt ist.
Das Festsetzen des Ringelementes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Welle 1 wird wie folgt vorgenommen:
(1) Die Welle wird zusammen mit dem auf diese aufgesetzten Ringelement der Lager B und der Abstandshülsen B′ auf eine Stützfläche S vertikal aufgestellt (Fig. 1).
(2) Dann wird die Innenhülse 3 in die Außenhülse 2 hineingesteckt, der Ringkolben 4 und der Flanschring 34 werden eingebaut, so daß die Vorrichtung eine selbsthaltende Baueinheit bildet. Diese Baueinheit wird auf die Welle 1 aufgeschoben, so daß die Enden mit dem großen Durchmesser der Paßflächen 22, 32 unten zu liegen kommen. Dabei kommt das untere Ende der Innenhülse 3 mit ihrer ebenen Stirnfläche an der gegenüberliegenden Stirnfläche des betreffenden Innenringes des Lagers B in Berührung.
(3) Alsdann werden die Andrückmittel 6, bestehend aus dem Abstandsring 61, dem hydraulischen Andrückelement 62 und der Wellenmutter 63, auf der Welle 1 befestigt.
(4) Die Wellenmutter 63 wird leicht gegen den zylindrischen Ring 62 A angeschraubt. Dann wird in Richtung des Pfeiles P ein Drucköl in das Andrückelement 63 eingebracht, welches den Ringkolben 62 B nach unten drückt. Dabei entsteht eine Andrückkraft, welche den Abstandsring 61 nach unten gegen die Innenhülse 3 andrückt, so daß die Innenhülse 3, die Innenringe der Lager B und die Abstandshülsen B′ in einer bestimmten axialen Stellung auf der Welle 1 festgehalten werden. Der Ringkolben 62 B kann sich dabei etwas schiefstellen, und zwar innerhalb seines Spieles im Zylinderraum des Ringes 62 A. Da beide Stirnflächen des Abstandsringes 61 genau parallel zueinander und rechtwinkelig auf der Achse der Welle 1 stehend hergestellt sind, wird die Innenhülse 3 an ihrem Umfang durch gleichmäßig am Umfang verteilte Andrückkräfte belastet.
(5) Während die Andrückkräfte der Andrückmittel 6 wirken, wird das Ölloch 28, welches die Druckölkammer 5 der Außenhülse 2 mit der Umgebung verbindet, verschlossen. Dann wird Drucköl über das Ölloch 27 zur kegeligen Bohrungspaßfläche 22 der Außenhülse 2 geleitet. Dieses Drucköl breitet sich zu beiden Enden der Innen- und Außenhülse 2, 3 aus und bildet zwischen der Mantelpaßfläche 32 und der Bohrungspaßfläche 22 einen diese beiden voneinander trennenden Ölfilm. Da am unteren Ende, also am Ende der Außenhülse 2 mit dem großen Bohrungsdurchmesser, ein O-Ring 24 angeordnet ist, kann sich das Drucköl nicht weiter als bis zum O-Ring nach unten bewegen. Das Drucköl des Ölfilmes kann sich jedoch ungehindert nach oben bewegen, und zwar zum Ende des kleinen Bohrungsdurchmessers der Außenhülse 2 hin. Das Drucköl strömt hier in die Druckölkammer 5 allmählich ein. Dabei wird in der Druckölkammer 5 ein Öldruck gebildet, der zum Schluß die Größe des Zulaufdruckes des Drucköls erreicht.
(6) Wegen des hohen Druckes in den Paßflächen 22, 32 wird die Innenhülse 3 radial nach innen zusammengedrückt und die Außenhülse 2 wird radial nach außen etwas gedehnt. Außerdem bewirkt dieser Öldruck, daß die Außenhülse 2 etwas radial nach unten bewegt wird, d.h. die Außenhülse wird gegen die kegelige Mantelpaßfläche der Innenhülse 3 hydraulisch angestellt. Die nach unten gerichtete hydraulische Anstellkraft des Drucköles in der Druckölkammer 5 ist so groß, daß diese die nach oben gerichtete axiale Komponente des Druckölfilmes zwischen den kegeligen Paßflächen überwindet. Die Innenhülse 3 erreicht schließlich mit vorbestimmte radiale Preßkraft einen Preßsitz auf der Welle 1. Wenn dies erreicht ist, wird der Zulauf von Drucköl durch das Ölloch beendet. Der Ölfilm zwischen den kegeligen Paßflächen der beiden Hülsen 2, 3 verschwindet und die beiden Hülsen 2, 3 versuchen dementsprechend, infolge eigener Elastizität, ihre vorhergehenden Durchmesser wieder einzunehmen. Dabei kommen die beiden Hülsen 2, 3 an ihren kegeligen Paßflächen 22, 32 mit sehr hoher Pressung in gegenseitigen Kontakt, d.h. die beiden Hülsen 2, 3 erhalten an ihren Paßflächen 22, 32 einen gegenseitigen festen Reibschluß. Die Außenhülse 2 kann sich dann nicht länger relativ zur Innenhülse 3 in axialer Richtung bewegen.
(7) Anschließend wird der Druck des Drucköles der Andrückmittel 6 weggenommen und die Andrückmittel 6 werden von der Welle 1 entfernt.
(8) Das Ölloch 28 wird nach außen geöffnet und der Ringkolben 4 wird mit Hilfe der Stellschrauben 35 nach unten gedrückt und axial verschoben. Dementsprechend verkleinert sich die Druckölkammer 5 und das in dieser befindlichen Drucköl wird durch das Ölloch 28 nach außen gedrückt bis kein Öl mehr in der Druckölkammer 5 vorhanden ist.
Wenn die Welle 1 mit hoher Geschwindigkeit rotiert, was zum Beispiel bei Anwendung als Spindel in einer Werkzeugmaschine der Fall ist, entstehen in der Welle 1 keine Unwuchtkräfte, weil in der Druckölkammer 5 keine Ölreste vorhanden sind. Im übrigen wird das Ringelement - die Innenringe der Lager B - durch die Innenhülse 3 der Vorrichtung auf der Welle 1 in ordentlicher Stellung festgehalten.
(9) Wenn das Ringelement, also die Innenringe der Lager B, wieder von der Welle 1 abgenommen werden soll, wird Drucköl durch das Ölloch 27 zwischen die kegeligen Paßflächen 22, 32 von Außenhülse 2 und Innenhülse 3 eingebracht. Dabei werden die Andrückmittel 6 nicht benötigt. Die Außenhülse 2 bewegt sich dann nach oben - zum Ende ihres kleinen Bohrungsdurchmessers hin -, und zwar aufgrund der axialen Kraftkomponente des Druckölfilmes zwischen den Paßflächen 22, 32 der beiden Hülsen 2, 3. Der Reibschluß zwischen den beiden Hülsen 2, 3 wird somit aufgehoben und die reibschlüssige Verbindung des Innenringes auf der Welle 1 gelöst. Dabei ist übrigens notwendig, daß die Stellschrauben 35 aus ihren Gewindelöchern im Flanschring 34 nach oben herausgeschraubt werden, damit der Kolbenring 4 sich von der Ringschulter 26 entfernen kann und die Außenhülse 2 sich relativ zur Innenhülse 3 in axialer Richtung bewegen kann. Die Vorrichtung mit Außenhülse 2 und Innenhülse 3 kann dann von der Welle 1 leicht abgezogen werden.
Im Rahmen der Erfindung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung konstruktiv abgewandelt werden. Zum Beispiel braucht die kegelige Bohrungspaßfläche der Außenhülse nicht durch einen Kunststoff gebildet zu sein. Vielmehr kann die Außenhülse 2 auch einstückig aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Die Bohrungspaßfläche der Außenhülse ist dann durch spanabhebende Bearbeitung angeformt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum axialen Festsetzen eines Ringelementes auf eine Welle, welche eine Hülse mit einer auf der Welle reibschlüssig festsetzbaren Bohrung und einer gegen das Ringelement axial anstellbaren Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Hülse aus einer dickwandigen Außenhülse (2) mit einer schwach kegeligen Bohrungspaßfläche (22) und einer in dieser eingebauten, die anstellbare Stirnfläche tragenden, dünnwandigen Innenhülse (3) mit einer dieser Bohrungspaßfläche (22) formschlüssig angepaßten kegeligen Mantelpaßfläche (32) besteht,
  • - daß die Außenhülse (2) am Ende des kleinen Durchmessers ihrer Bohrungspaßfläche (22) eine zu diesem Ende hin offene ringförmige Aussparung mit einer die Aussparung nach innen begrenzenden Ringschulter (26) aufweist, wobei zwischen der Mantelfläche der Innenhülse (3) und der Aussparung der Außenhülse (2) ein Ringraum gebildet ist,
  • - daß ein den Ringraum abdichtendes, mit einer axial nach innen weisenden Stirn eine Druckölkammer (5) in der Aussparung begrenzendes Dichtungselement (4) eingebaut ist,
  • - daß zum Einbringen von Drucköl zwischen die Paßflächen (22, 32) und in die Druckölkammer (5) ein in die Bohrungspaßfläche (22) mündendes Ölloch (27) in der Außenhülse (2) eingearbeitet ist und
  • - daß die Innenhülse (3) in ihrer vorbestimmten axialen Stellung auf der Welle (1) und in der Außenhülse (2) am Ende des großen Durchmessers ihrer Mantelpaßfläche (32) über die Außenhülse (2) axial vorstehend angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (2) eine in der Nähe des Endes des großen Durchmessers ihrer Bohrungspaßfläche (22) angeordnete Ringnut (25) mit einem auf der Seite dieses Endes anschließenden Schulterabschnitt (23) in ihrer Bohrung aufweist, wobei der Bohrungsdurchmesser des Schulterabschnitts (23) etwas größer als der Durchmesser der axial verlängerten Bohrungspaßfläche (22) an dieser Stelle ist, und daß in dieser Ringnut (25) ein elastischer O-Ring (24) eingebaut ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement durch ein mit Hilfe von Stellelementen (35) axial nach innen in der Bohrung der Außenhülse (2) gleitend stellbaren Ringkolben (4) gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellelemente durch in jeweils ein axial durchgehendes Gewindeloch eines am Ende des kleinen Durchmessers der Mantelpaßfläche (32) auf der Innenhülse (3) befestigten Flanschringes (34) einschraubbare Steilschrauben (35) gebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) eine zylindrische Bohrung aufweist, welche der dieser gegenüberstehenden zylindrischen Mantelfläche der Welle (1) eng angepaßt ist.
6. Verfahren zum Festsetzen eines Ringelementes auf einer Welle mit einer Vorrichtung nach einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) der Vorrichtung lediglich während des axialen Festsetzens des Ringelementes durch auf der Welle (1) befestigte Andrückmittel (6) an ihrem vom Ringelement wegweisenden Ende zum Ringelement hin axial belastet wird.
DE19883816370 1987-05-14 1988-05-13 Vorrichtung und verfahren zum axialen festsetzen eines ringelementes auf eine welle Withdrawn DE3816370A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326150A1 (de) * 1993-08-04 1994-11-03 Voith Gmbh J M Vorrichtung zur axialen Festlegung von Bauteilen und ferner ein Verfahren zur axialen Festlegung von Bauteilen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326150A1 (de) * 1993-08-04 1994-11-03 Voith Gmbh J M Vorrichtung zur axialen Festlegung von Bauteilen und ferner ein Verfahren zur axialen Festlegung von Bauteilen
DE4326150C2 (de) * 1993-08-04 1998-12-17 Voith Gmbh J M Vorrichtung zur axialen Festlegung von Bauteilen

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