DE4323362A1 - Auf eine Welle aufschraubbare gegen Lösen gesicherte Spannmutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine auf eine drehbar gelagerte Wel­ le aufschraubbare gegen Lösen gesicherte Spannmutter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei derartigen beispielsweise aus DE 37 21 064 A bekannten Spannmuttern ist wichtig, daß die der Radialwellendichtung zugewandte Umfangsfläche exakt zentrisch mit der Welle um­ läuft, da anderenfalls die Dichtung an der Außenumfangs­ fläche gestört ist.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit der Problematik, für die Spannmutter eine Lösesicherung zu fin­ den, durch die die eingangs genannte zentrische Ausrichtung nicht beeinflußt wird. Außerdem soll durch die Lösesiche­ rung die von einer bestimmungsgemäß angezogenen Spannmutter axial ausgehende Spannkraft nicht nachträglich vermindert werden.

Eine Lösung für dieses Problem stellt eine Spannmutter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dar.

Die axiale Aufteilung der Mutter in zwei axial nebeneinan­ der liegende Bereiche, von denen der die Spannkraft über­ tragende Teil steif und der zweite Teil zum lösesicheren Verklemmen des Gewindes der Spannmutter verformbar ist, läßt eine lösesichere Gewindeverklemmung ohne Beeinträchti­ gung der vorgegebenen Spannkraft sowie Verformung der äußeren zylindrischen Dichtfläche der Spannmutter erreichen.

Geschlitzte Spannringe allgemeiner Art, bei denen die äuße­ re Umfangsfläche nicht speziell als dichtende zylindrische Gegenfläche für einen Radialwellendichtring ausgebildet sind, sind an sich aus DE 39 17 758 A und DE 39 05 385 C bekannt. Jene Spannringe erreichen jedoch nicht die erfin­ dungsgemäß gute Wirkung. Der wesentliche Nachteil jener be­ kannten Ausführungen besteht darin, daß die Zonen, die für die Erzielung der Lösesicherung durch Anziehen der Spann­ schrauben verformt werden müssen, im Wirkbereich der jewei­ ligen Spannschrauben nicht flexibel genug geformt sind.

Die erfindungsgemäß gute und gewindeschonend erzielbare Wirkung ergibt sich insbesondere daraus, daß nicht der ge­ samte schmale Ringsteg verformt werden muß, sondern ledig­ lich nur noch umfangsmäßig eng begrenzte Teilabschnitte, die durch Außen-Schlitze von dem angrenzenden Ringsteg­ material abgetrennt sind.

Ein besonders gutes Spannergebnis bei gleichzeitiger Scho­ nung des Spanngewindes läßt sich durch die Ausführung nach Anspruch 2 erzielen, bei der jeweils radial nur nach innen und radial nur nach außen offene Schlitze um je eine Spann­ schraube herum im Ringsteg angeordnet sind, wobei die jeder Spannschraube nächstkommenden beiden Schlitze nach radial außen offen auslaufen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche 3 und 4.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der die beiden axial radial außen getrennten Teile der Spannmutter gegeneinander verspannenden mindestens einen Schraube sind Gegenstand der Unteransprüche 5 bis 8. Insbesondere durch das Abspreizen des relativ elastisch ausgebildeten schmalen Ringsteges ge­ genüber dem steifen Teil, das durch die Gewindeführung der Spannschrauben im Ringsteg unter ausschließlicher Abstütz­ ung dieser Schrauben an dem steifen Teil erreicht wird, wird die von der Spannmutter nach deren Spannen ausgehende axiale Spannkraft nicht nachträglich durch die Lösesiche­ rung vermindert. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegen­ über den vorgenannten vorbekannten Ausführungen.

Die Ausführung nach Anspruch 9 stellt sicher, daß eine gat­ tungsgemäße Spannmutter auf einer Welle, auf die sie aufge­ schraubt wird, außerhalb des Gewindebereiches zentrierbar ist. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Gewinde­ verbindung zwischen Spannmutter und Welle nicht besonders genau gefertigt werden soll. Denn dann ist eine zum Lauf der Welle koaxiale Spannmutteraußenumfangsfläche nicht mög­ lich mit der Folge, daß im Zusammenspiel mit dem Radial­ wellendichtring keine gute Dichtwirkung erzielbar ist.

Anspruch 10 gibt eine äußerst zweckmäßige Anwendung für die erfindungsgemäße Spannmutter an. Bei diesem Anwendungsfall kommt es nämlich darauf an, daß einerseits die Dichtwirkung an der Außenumfangsfläche der Spannmutter nicht gestört wird durch die Lösesicherungsmittel der Spannmutter, und daß andererseits die auf die Axiallager durch die Spann­ mutter eingestellte Spannkraft durch die Lösesicherung nicht nachträglich reduziert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 die Ansicht einer Spannmutter,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Spannmutter nach Linie II-II,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Spannmutter nach Linie III-III,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch einen in einem Gehäuse gelagerten mit einer Spannmutter fixierten Planetenradträger.

Die Spannmutter setzt sich aus einem steifen Bereich 1 zur Lagerung eines außen angreifenden Radialwellendichtringes 10 und einem axial davon getrennten schmalen elastisch ver­ formbaren Ringsteg 2 zusammen.

Radial innen ist die Spannmutter mit einem Gewinde 3 verse­ hen, über das die Spannmutter auf ein Wellenende 11 auf­ schraubbar ist. Die axiale Verspannung eines auf der Welle 11 befindlichen Lagers 12 erfolgt durch den breiten steifen Bereich 1 der Spannmutter, während der schmale Ringsteg 2 zum Ende der Welle 11 hin freiliegt und die Funktion des eigentlichen reversiblen Lösesicherungselementes ausübt.

Die Lösesicherung wird erzielt durch eine axiale Verspan­ nung des Ringsteges 2 gegenüber dem steifen Bereich 1. Zu diesem Zweck sind Spannschrauben 4 anzuziehen, die sich über eine in dem Ringsteg 2 vorgesehene Gewindebohrung an dem steifen Bereich 1 abstützen. Durch dieses Abstützen wird der Ringsteg 2 derart geneigt, daß es zu einem Ver­ klemmen des Gewindes 3 der Spannmutter auf dem Gegengewinde der Welle 11 kommt. Das Klemmen erfolgt ohne eine Zer­ störung der von der Spannmutter und der Welle 11 ineinan­ dergreifenden Gewindegänge. Daher ist die Spannmutter durch ein Lösen der Spannschrauben 4 ohne weiteres wieder in einem unzerstörten Gewinde verdrehbar.

Um ein sicheres Verklemmen der Spannmutter auf der Welle 11, auf die sie aufgebracht wird, unter Einleitung einer möglichst geringen Verspannkraft in die gegeneinander zu verspannenden Teile zu gewährleisten, wird die Klemmung über den Umfang der Spannmutter nur lokal aufgebracht. Er­ reicht wird diese lokale Verklemmung durch aus dem Ringsteg 2 durch radiale nach radial außen offene Außen-Schlitze 5 ausgeformte Laschen 6, innerhalb der die Spann-Schrauben 4 angreifen.

Eine noch weitere zusätzliche Verbesserung einer sicheren, jedoch zerstörungsfreien Klemmkraft, wird durch von den La­ schen 6 aus gesehen umfangsmäßig hinter den Außen-Schlitzen 5 zusätzlich noch vorgesehene von radial innen eingebrachte Innen-Schlitze 7 erreicht. Beide Schlitzarten erstrecken sich vorzugsweise nicht über die gesamte radiale Tiefe des Ringsteges 2.

Während die radialen Innen-Schlitze 7 auf die Tiefe des Ringschlitzes 8 zwischen dem Ringsteg 2 und dem steifen Be­ reich 1 radial hinausragen, ragen die Außen-Schlitze 5 vor­ zugsweise nicht bis in den Grund des Ringschlitzes 8 hin­ ein. Auf diese Weise ergeben sich zwischen den Schlitzen 5 und 7 an dem Ringsteg 2 Brücken, die sich bei der zu erzie­ lenden zerstörungsfreien Klemmwirkung der Spannmutter auf der Welle 11, auf die diese Spannmutter aufgeschraubt ist, positiv auswirken.

Zwei auf einer Spannmutter diametral gegenüberliegende Spannschrauben 4 reichen für die zu erzielende reversible Klemmwirkung auf dem Gewinde der Gegen-Welle 11 aus. Auf der nach außen liegenden freien Stirnseite des schmalen Ringsteges 2 sind umfangsmäßig zwischen den Gewinden für die Spannschrauben 4 Sacklochbohrungen 9 zum Ansetzen eines Spannwerkzeuges vorgesehen.

Bei dem Beispiel nach Fig. 4 stützt sich das einen Plane­ tenradträger 13 lagernde Axiallager 12 in dem Gehäuse 14 eines Planetengetriebes ab.

Das Verspannen des Planetenradträgers 13 über die Axialla­ ger 12 gegenüber dem Gehäuse 14 erfolgt über die auf die Welle 11 aufgeschraubte Spannmutter. Die zylindrische Außenumfangsfläche 15 des steifen Teils 1 der Spannmutter ist exakt zentrisch zu einem radial innen liegenden zylindri­ schen Bereich 16 ausgeführt. Mit diesem zylindrischen Be­ reich 16 ist die Spannmutter auf der Welle 11 zentriert, wodurch während des Laufes der Welle 11 eine exakte koaxia­ le Ausrichtung der Außenumfangs fläche 15 der Spannmutter gewährleistet ist.

Um den den schmalen Ringsteg 2 gegenüber dem steifen Be­ reich 1 der Spannmutter spreizenden Schrauben 4 eine gute Führung bei geringer Gewindebreite innerhalb des schmalen Ringsteges 2 zu geben, können diese Schrauben an ihrem dem steifen Teil 1 zugewandten Ende einen gewindefreien Stift 17 aufweisen. Zur Aufnahme dieser Stifte ist in dem steifen Teil 1 jeweils eine entsprechende Paßbohrung 18 vorgesehen. Das Einführen einer Schraube 4 mit ihrem Stiftteil 17 in die Paßbohrung 18 des steifen Teils 1 der Spannmutter be­ wirkt darüber hinaus eine Lösesicherung für diese Schrauben 4 selbst. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schrauben 4 als Inbus-Schrauben ausgebildet sind.

Um eine am Innenumfang der Spannmutter erforderliche Dich­ tung zu erreichen, kann bei dem Beispiel des in Fig. 4 dar­ gestellten Planetengetriebes der innere Lagerring eines sich an das Axiallager 12 anschließenden Radiallagers 19 einen axialen Abstand gegenüber der Spannmutter aufweisen, in den eine elastisch verformbare Dichtung 20 einsetzbar ist.

Claims (10)

1. Auf eine drehbar gelagerte Welle aufschraubbare gegen Lösen gesicherte Spannmutter, deren äußere Umfangsfläche als dichtende zylindrische Gegenfläche für einen Radialwel­ lendichtring ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die Merk­ male:
(a) die Spannmutter ist durch einen außen umlaufenden ra­ dial innen begrenzten Ringschlitz (8) in axialer Richtung in einen ersten als flexibler Ringsteg (2) ausgebildeten die axiale Spannfunktion ausübenden Teil und einen zweiten von der axialen Spannkraft entlasteten als steifer Bereich (1) ausgebildeten Teil geteilt, wobei der Radialwellen­ dichtring (10) radial innen allein auf dem steifen Bereich (1) der Spannmutter aufliegt,
(b) der Ringsteg (2) der Spannmutter ist durch mindestens eine in etwa parallel zur Achse der Spannmutter in einem der beiden Teile (1, 2) eingeschraubte, sich an dem jeweils anderen Teil (2, 1) abstützende Spannschraube (4), in bezug auf den steifen Bereich (1) der Spannmutter elastisch ver­ biegbar, während der steife Bereich (1) der Spannmutter unter der Kraft dieser mindestens einen Schraube (4) unver­ formbar ist, wozu der Ringsteg (2) gegenüber dem steifen Bereich (1) axial schmaler ausgebildet ist,
(c) in dem schmalen Ringsteg (2) ist mindestens ein Paar nach radial außen und axial beidseitig frei aus laufender Außen-Schlitze (5) zur Ausbildung einer durch ein solches Schlitzepaar umfangsmäßig begrenzten Lasche (6) zur Aufnah­ me mindestens jeweils einer Spann-Schraube (4) vorgesehen.

2. Spannmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß umfangsmäßig außerhalb jeder Lasche (6) jedem der bei­ den die jeweilige Lasche (6) umfangsmäßig zwischen sich einschließenden Außen-Schlitze (5) ein von der Spannmutter von radial innen ausgehender den schmalen Ringsteg (2) axial durchstoßender Innen-Schlitz (7) in geringem Abstand zugeordnet ist.

3. Spannmutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-Schlitze (7) nach radial außen durch verblei­ bendes Ringstegmaterial geschlossen sind.

4. Spannmutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei sich etwa diametral gegenüberliegende Laschen (6) vorgesehen sind.

5. Spannmutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Spann-Schraube (4) in dem Ringsteg (2) der Spannmutter in einem Gewinde geführt gegenüber dem steifen Bereich (1) der Spannmutter spannbar ist.

6. Spannmutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann-Schraube (4) an ihrem dem steifen Bereich (1) der Spannmutter zugewandten Ende als Stift (17) ausgebildet in eine im steifen Bereich (1) der Spannmutter zugeordnete Paßbohrung (18) eingreift.

7. Spannmutter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde der Spann-Schraube (4) die Paßbohrung (18) in dem Ringsteg (2) radial überragt und sich mit diesem überragenden Bereich an dem steifen Bereich (1) der Spann­ mutter abstützt.

8. Spannmutter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann-Schraube (4) eine Inbus-Schraube ist.

9. Spannmutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde der Spannmutter am freien Ende des steifen Bereiches (1) axial zurückgesetzt ist, und daß der sich durch diese Zurücksetzung ergebende zylindrische In­ nenbereich (16) mit einem gegenüber dem Gewindeaußendurch­ messer größeren Durchmesser ausgeführt ist, wobei dieser Innenbereich (16) zur Außenfläche der Spannmutter koaxial zentriert ist, um die Spannmutter mit dem Innenbereich (16) auf einen entsprechenden zylindrischen Gegenbereich der Welle (11) zentrisch aufsetzen zu können.

10. Spannmutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese den Planetenradträger (13) eines Planetengetrie­ bes gegen ein in dem Gehäuse (14) dieses Planetengetriebes gelagertes Axiallager (12) spannt.