-
Spannmutter Die Erfindung betrifit eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung
einer Spannmutter nach Patent 490044, die nur die Erzeugung eines Anspannungsdrucks
gewisser Größe zuläßt und sich aus mindestens zwei Teilen zusammensetzt, die durch
Reibung miteinander verbunden sind.
-
Von der in dem Hauptpatent dargestellten Ausbildung einer derartigen
Spannmutter unterscheidet sich eine Spannmutter gemäß der Zusatzerfindung zunächst
dadurch, daß zwischen dem Gewindeteil und dem Schlüsselteil der Spannmutter ein
derart ausgebildetes Gesperre eingebaut ist, daß es nur bei der Rückdrehung des
Schlüsselteiles in der zu der Anzugsrichtung entgegengesetzten Richtung den Gewindeteil
der Mutter mitnimmt, dagegen bei der Drehung des Schlüsselteiles in der Anzugsrichtung
nicht wirkt. Eine derart ausgebildete Spannmutter läßt sich mit demselben Schlüssel
wie eine gewöhnliche Mutter sowohl anziehen als wieder lösen, während ohne Anordnung
des Gesperres die Lösung der Mutter mit Schwkrigkeiten verknüpft ist bzw. nur mit
einem besonderen Schlüssel erfolgen kann.
-
Eine Spannmutter entsprechend der Zusatzerfindung ist vorteilhafterweise
weiterhin derart ausgebildet, daß sie sich aus einem Gewindeteil mit einem rückwärtigen
kegelförmigen Ansatz, einem Schlüsselteil mit einer sich nach vorn entsprechend
kegelförmig erweiternden Bohrung, mit der .er über den kegelförmigen Ansatz des
Gewindeteiles greift, und einem auf die äußere Umfangsfläche des Gewindeteiles mehr
oder weniger weit aufschraubbaren Einstellring zusammensetzt, der mit einem rückwärtigen,
nach innen gerichteten flanschartigen Ansatz einen nach außen gerichteten flanschartigen
Ansatz des Schlüsselteiles hakenförmig umgreift. Eine derart ausgebildete Spannmutter
zeichnet sich durch die Einfachheit ihres Aufbaues und außerdem auch noch dadurch
aus, daß bei ihr die Größe der Reibungskraft zwischen den beiden Teilen der Spannmutter
sehr bequem einregelbar ist, indem es hierzu nur notwendig ist, den eine Mutter
bildenden Einstellring mehr oder weniger weit auf den Gewindetezl aufzuschrauben,
wodurch der Schlüsselteil mit seiner kegelförmigen Bohrung in entsprechender Weise
mehr oder weniger weit über den kegelförmigen Ansatz des Gewindeteiles der Spannmutfer
hinübergezogen wird, was eine entsprechende Änderung des Reibungsdruckes zwischen
den beiden Teilen zur Folge hat.
Auf der Zeichnung sind verschiedene
Ausführungsformen von Spannmuttern entsprechend der Zusatzerfindung dargestellt.
-
Abb. i zeigt einen Querschnitt durch die erste Ausführungsform einer
Spannmutter nach der Zusatzerfindung, die auf einem Gewindezapfen aufgeschraubt
ist, und Abb. z ist ein Querschnitt nach II-II der Abb. i.
-
Abb. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Spannmutter nach
Abb. i.
-
Abb.4 zeigt im Schnitt eine abgeänderte Ausführungsform einer Spannmutter
nach der Zusatzerfindung, die auf einem Gewindezapfen aufgeschraubt ist.
-
Abb.5 zeigt eine Stirnansicht gegen die aufgeschraubte Mutter in Abb.4.
-
Abb. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Spannmutter nach
Abb.4 'im Schnitt, und Abb. 7 zeigt eine Stirnansicht bzw. einen Schnitt nach VII-VII
der Abb. 6. Die Abb. 8 und 9 zeigen im Längsschnitt und teilweisen Querschnitt nach
IX-IX der Abb.8 eine weitere Ausführungsform einer Spannmutter nach Abb.4, und Abb.
io zeigt eine Einzelheit dieser Spannmutter in. Abwicklung. Die Abb. i i und 12
Zeigen iM. Schnitt und Stirnansicht noch eine abgeänderte Ausführungsform einer
Spannmutter nach Abb.4.
-
Abb.13 zeigt eine Einzelheit in Richtung des Pfeiles 13 der Abb. i
i, und Abb.14 zeigt wieder ein abgewickeltes Stück der Spannmutter.
-
In den Abb. 1, 3, 4 und 5 ist der Gewindezapfen, auf den die Spannmutter
aufzuschrauben ist, mit i bezeichnet, während der Innenring des Kegelrollenlagers,
gegen den sich die Spannmutter bei dem gezeichneten Anwendungsbeispiel legt, mit
? bezeichnet ist. Die Spannmutter besitzt bei sämtlichen Ausführungsbeispielen einen
sich gegen den Innenring a des Kegelrallenlagers anlegenden Spannteil bzw. Gewindeteil
3, der mit Innengewinde auf dem Gewindezapfen i sitzt.
-
Zum Anziehen des Gewindeteiles 3 dient bei sämtlichen Ausführungsformen
der Spannmutter ein zweiter Teil, der für den Angriff des Spannwerkzeuges oder Schlüssels
eingerichtet ist und durch Reibung mit dem Teil 3 in Verbindung steht. Dieser Angriffs-
oder Schlüsselteil setzt sich bei den beiden Ausführungsformen nach den Abb. i und
3 je aus zwei Teilen zusammen, nämlich einem Scheibenteil d', der lose den
Gewindezapfen i umgibt, und einem äußeren Ringteil d". Der Ringteil d" ist mit Innengewinde
versehen, während der Scheibenteil. d' Außengewinde besitzt und mit diesem Außengewinde
in den Ring d" eingeschraubt ist. Um den Teil d'
mit einem Schlüssel angreifen
zu können, ist er mit Löchern e versehen. Der Teil d" ist, um diesen Teil mit einem
geeigneten Schlüssel angreifen zu können, an seinem Außenumfang mit Einschnitten/
versehen.
-
Bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel umgreift der Ringteil
d" mit seinem vorderen Ende hakenförmig einen Bund g am hinteren Ende des Spannmutterteiles
3. Bei diesem Ausführungsbeispiel legt sich der Scheibenteil d' gegen die hintere
Stirnfläche des Teiles 3 unter Reibung an, und zwischen den beiden Teilen d' und
3 kann auch noch, wie auf der Zeichnung angenommen, eine die Reibung zwischen den
beiden Teilend' und 3 erhöhende Scheibeh aus geeignetem Werkstoff, wie Asbest oder
Asbest mit Kupfer o. dgl., angeordnet sein.
-
Durch mehr oder weniger weites Einschrauben des Scheibenteiles
d in den Ringteil d" bei Verhinderung einer Drehung des Teiles d" durch Festhalten
mittels eines geeigneten Schlüssels ist der Anpreßdruck und damit der Reibungsdruck
zwischen den beiden Teilen 3 und d' einregelbar. Zur Sicherung der eingestellten
Lage des Scheibenteiles d' im Ringteil d" dient schließlich noch eine
Gegenmutter i, die ebenfalls auf den Teil d' aufgeschraubt ist und zweckmäßig an
ihrer Umfangsfläche mit den gleichen Einschnitten wie der -Teil d" versehen ist.
-
Soll bei Verwendung einer Spannmutter entsprechend Abb. i der Innenring
z des Kegelrollenlagers festgespannt werden, so kann entweder der Teil
d' oder der Teil d"
der Spannmutter gedreht werden, wobei entweder
der Teil d' den Teil d" oder umgekehrt der Teil d" den Teil td' mitnimmt. Durch
die Drehung des Teiles d wird der Teil 3 der Spannmutter infolge der zwischen
den beiden Teilen d' und 3 vorhandenen Reibung ebenfalls mitgenommen und der Lagerring
i festgespannt.
-
Zur Sicherung der eingestellten Lage der Spannmutter sitzt bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel auf dem Gewindezapfen i eine Gegenmutter h; deren
festgestellte Lage durch eine Blechscheibe L gesichert werden kann.
-
In dem Gewindeteil 3 der Spannmutter ist ein unter dem Druck einer
Feder m nach außen gedrückter Bolzen oder Stift n angeordnet, dessen äußeres Ende
entsprechend Abb. a zugeschärft ist und der mit diesem zugesch rften Ende dauernd
gegen die Umfangsfläche o des Teiles d" angedrückt wird. In dieser Umfangsfläche
o des Teiles d" sind eine Anzahl Zahnlücken p vorgesehen, die gleichmäßig über den
Umfang des Teiles d" verteilt sind.
-
Bei einer Drehung des Teiles d" in Uhrzeigerrichtung
mit
Bezug auf Abb. a erfolgt durch die Stirnwände der Zahnlücken p keine, Mitnahme des
Gewindeteiles 3, da bei dieser Bewegung des Teiles d", der auch bei einer Drehung
des Teiles d' mitgenommen wird, der Bolzen tz in die Aussparung des Gewindeteiles
3 zurückgedrückt wird.
-
Erfolgt aber eine Verdrehung des Teiles d" in entgegengesetzter Richtung,
so nimmt die eine Stirnwand der Zahnlücke p, in die der Bolzen n zum Ein_grif gelangt
ist (s. Abb. 2), den Gewindeteil 3 an dem Bolzen h mit, und es erfolgt so die Lösung
des Gewindeteiles 3 der Spannmutter.
-
Das in Abb.3 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Spannmutter unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 dadurch, daß die äußere Umfangsfläche
des Teiles 3 der Spannmutter einen Kegelmantel bildet, dessen Durchmesser sich bei
dem Ausführungsbeispiel nach Abb.3 nach hinten .erweitert. Der Ringteil d" des Angriffsteiles
der Spannmutter umgreift mit seinem vorderen Ende die Außenfläche des Teiles 3,
und die Innenfläche des den Teil 3 übergreifenden Teiles des Ringteiles d" besitzt
eine der Außenfläche des Teiles 3 entsprechende Neigung. Bei diesem Ausführungsbeispiel
dienen diese beiden Kegelflächen als Reibungsflächen, und auch bei diesem Ausführungsbeispiel
ist zwischen den beiden Reibungsflächen ein Körper lt' aus die Reibung erhöhendem
Werkstoff vorgesehen.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel sitzt der unter der Wirkung einer Feder
m' stehende Gesperrbolzen n' in einer waagerechten Aussparung des Teiles 3 und legt
sich mit seinem entsprechend zugeschärften Ende gegen die Stirnfläche g' des Teiles
d'. In dieser Stirnfläche g' des Teilesel' sind, wiederum über den Umfang verteilt,
Zahnlücken p' vorgesehen, in die der Bolzen m' einspringt, sobald eine derartige
Zahnlücke p' dem Bolzen n' gegenüberzuliegen kommt. Die Abschrägung
des Bolzens n' ist wiederum derart, daß bei der Anzugsdrehung der Scheibe d der
Bolzen n'
zurückgedreht wird, dagegen bei der Drehung der Scheibe d' in entgegengesetzter
Richtung mitgenommen wird und dann seinerseits den Gewindetei13 mitnimmt und ihn
hierdurch löst.
-
Die in den Abb. 4 bis 14 dargestellte Spannmutter setzt sich aus dem
Rechts- oder Linksgewinde besitzenden Gewindetei13 und dem für den Angriff des Spannwerkzeuges
dienenden Schlüsselteil 5 und einem ringförmigen Einstellteil4 zusammen.
-
Das nach der äußeren Stirnfläche des Gewindezapfens zu liegende Ende
des Gewindeteiles 3 der Spannmutter ist kegelförmig gestaltet, und die Innenbohrung
des Schlüsselteiles 5 ist entsprechend kegelförmig ausgebildet, derart, daß der
Teils mit seiner konischen Innenbohrung über die konische Außenfläche des Gewindeteiles
3 greift, wie dies Abb. 4 erkennen läßt.
-
Der Schlüsselteil s besitzt an seinem vorderen Ende einen nach außen
gerichteten Flansch 5', über den der ringförmige Teil 4 mit einem an seinem hinteren
Ende vorgesehenen, nach innen gerichteten Flansch 4' hakenförmig hinübergreift.
-
Der ringförmige Teil 4 ist an seinem vorderen Ende mit Innengewinde
versehen, mit dem er auf das Außengewinde, mit dem der Gewindeteil 3 versehen ist,
mehr oder weniger weit aufschraubbar ist.
-
Je nachdem, ob der Teil. 4 mehr oder weniger weit über den Teil 3
hinübergeschraubt wird, wird der Teil 5 mehr oder weniger weit über den konischen
Ansatz des Gewindeteiles 3 der Spannmutter hinübergezogen, so daß durch ein mehr
oder weniger weites Hinüberschrauben des Ringteiles 4 über den G ewirideteil 3 die
Größe der Reibungskraft zwischen den beiden Teilen 5 und 3 einzuregeln ist. Der
Teil4 bildet also eine Einstellmutter zum Einstellen der gegenseitigen Lage der
Teile 3 und 5 und sichert auch den Zusammenhalt der drei Teile 3, 4 und- 5, so daß
die aus diesen drei Teilen 3, 4 und 5 bestehende Spannmutter als Ganzes an den Ort
ihrer Verwendung gebracht werden kann.
-
Die Einstellmutter ist an ihrer .äußeren Umfangsfläche mit zwei Einbohrungen
6 versehen, die zum Angriff eines Werkzeuges zum Hinüberschrauben der Einstellmutter
q. über den Gewindeteil 3 dienen. Diese Bohrungen 6 könnten aber auch in der vorderen
oder hinteren Stirnfläche des Teiles 4 vorgesehen sein.
-
Das nach hinten aus der Einstellmutter 4 hinausstehende Ende des Teiles
5 ist, wie dies Abb.5 erkennen läßt, für den Angriff eines Schraubenschlüssels als
Sechskant ausgebildet. Der Teil s ist schließlich noch mit zwei diametral einander
gegenüberliegenden, durch die Wanddicke des Teiles 5 hindurchgehenden Nuten 7 versehen.
Weiterhin ist das hintere Ende des Teiles 3 aus den weiter unten näher erläuterten
Gründen noch mit vier Paaren diametral einander gegenüberliegender Nuten 8 versehen.
-
Zur Sicherung der gegenseitig eingestellten Lage der Teile 3, 4 und
5 dient ein Stift 9, der durch den die Einstellmutter bildenden Ringteil 4 hindurchreicht
und in eine radiale Bohrung des Gewindeteiles 3 eingreift (Abb.4).
-
Nachdem die aus den drei Teilen 3, 4 und 5 bestehende Spannmutter
auf den Gewindezapfen i aufgeschraubt ist, läßt sich mit ihr der Innenring 2 _ des
dargestellten Rollenlagers
mehr oder weniger anspannen. Das Anziehen
der Spannmutter erfolgt durch Drehung des Teiles 5, so daß die Größe der Spannkraft
durch die zwischen den beiden Teilen 5 und 3 vorhandene Reibungskraft begrenzt ist,
derart, daß, wenn die Anzugs- oder Spannkraft diese Reibungskraft überschreitet,
ein weiteres Anziehen des Teiles 3 nicht mehr erfolgt, sondern sich dann der Teil
s um den Teil 3 dreht.
-
Nachdem der Gewindeteil 3 der Spannmutter in dem gewünschten Maße
angezogen ist, wird darauf geachtet, daß ein Paar diametral einander gegenüberliegender
Nuten 8 des Teiles 3 in Linie mit einer Querbohrung io im Gewindezapfen i liegt.
Der Teil 5 wird dann schließlich noch gegenüber dem alsdann festgestellten ,Teil
3 so weit verdreht, daß seine beiden Nuten 7 ebenfalls in Linie mit der Querbohrung
io des Zapfens i liegen, worauf dann durch die Nuten 7, die in Linie mit den Nuten
7 liegenden Nuten 8 sowie durch die Bohrung i o ein Splint i i hindurchgesteckt
und an seinem unteren Ende in bekannter Weise erweitert wird, welcher Splint i i
dann die eingestellte Lage der gesamten Spannmutter auf dem Gewindezapfen x sichert.
-
Zur Lösung einer Spannmutter nach den Abb.4 und 5 ist es nach Entfernung
des Splints i i erforderlich, daß man den Gewindeteil 3 mittels eines besonderen,
z. B. in zwei diametral einander gegenüberliegende Nuten 8 des Gewindeteiles 3 eingreifenden
Werkzeuges aus der festgespannten Lage zurückdreht, da bei festgespanntem Gewindeteil
3 eine Zurückdrehung des Schlüsselteiles 5 den festgespannten Teil 3 nicht mitnehmen
würde. Bei einer Ausführungsform der Spannmutter nach den Abb.4 und 5 sind also
zwei verschiedene Spannwerkzeuge zum Anziehen- und zum Lösen der Mutter erforderlich.
-
Zur Vermeidung dieses verhältnismäßig geringfügigen Nachteiles ist
die Spannmutter nach den Abb. 4 und 5 weiterhin derart ausgebildet, wie dies in
drei Ausführungsformen die Abb. 4 bis 16 erkennen lassen. Bei diesen drei Ausführungsformen
der Spannmutter, die sämtlich im wesentlichen der in den Abb.4 und 5 dargestellten
Ausführungsform der Spannmutter entsprechen, ist in ähnlicher Weise, wie oben mit
Bezug auf die Abb. i und 2 erläutert, zwischen dem Gewindeteil 3 und dem Schlüsselteil
bzw. Angriffsteil der Mutter ein Gesperre eingebaut, das so eingerichtet ist, daß
es nur bei der Rückdrehung des Schlüsseiteiles in der zur Anzugsrichtung entgegengesetzten
Richtung den Gewindetei13 der Mutter mitnimmt, dagegen beim Drehen des Schlüsselteiles
5 in der Anzugsrichtung nicht wirkt.
-
Bei. der in den Abb. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Spannmutter
besteht dieses Gesperre aus einem Kugelgesperre von an sich bekannter Ausbildung,
dessen Kugeln 12 in Aussparungen 13 des eigentlichen Schlüsselteiles 5 liegen, die
an ihrem einen Ende enger sind äls an ihrem anderen Ende. Bei einer Drehung des
Schlüsselteiles 5 in Uhrzeigerrichtung mit Bezug auf Abb. 7 werden die kleinen Kugeln
12 nach links in die erweiterten Riäume der Aussparungen 13 gedrängt und nehmen
infolgedessen die Einstellmutter 4. des Gewindeteiles und somit auch diesen letzteren
Gewindeteil s selbst nicht mit. Bei entgegengesetzter Drehung des Schlüsselteiles
5 dagegen werden die Kugeln 12 nach rechts in die verengten Räume der Aussparungen
13 gedrängt und dort zwischen dem Schlüsselteil 5 und der Einstellmutter 4 festgeklemmt,
so daß die Einstellmutter 4 und somit auch der mit der Einstellmutter 4 starr verbundene
Gewindeteil 3 in dieser entgegengesetzten Drehrichtung, die einem Lösen der Spannmutter
entspricht, mitgenommen wird.
-
Bei der in den Abb.8 bis io dargestellten Ausführungsform der Spannmutter
besteht das Gesperre aus einer Klinke 14, die in einer Aussparung i 5 des Gewindeteiles
3 untergebracht ist und durch eine Feder 16 mit ihrer Spitze dauernd gegen die Stirnfläche
des Flansches 5' des Schlüsselteiles 3 angedrückt wird. In dieser Stirnfläche sind
Zahnlücken 17 vorgesehen, die derart über den Umfang des Schlüsselteiles 5, 5' verteilt
sind, daß bei einem Eingriff der Sperrklinke 14 in irgendeine der Zahnlücken 17
(Abb. i o ) die Sicherungsnuten 7 des Schlüsselteiles 5 der Spannmutter in Linie
mit einem Paar einander gegenüberliegender Nuten 8 des Gewindeteiles 3 liegen.
-
Bei einer Drehung des Schlüsselteiles 5 in Uhrzeigerrichtung mit Bezug
auf Abb.9, also in Richtung des Pfeiles 18 der Abb. i -o, erfolgt durch die Stirnwände
der Zahnlücken 17 keine Mitnahme des Gewindeteiles 3, da die Klinke 14 bei dieser
Bewegung des Schlüsselteiles 5 mit ihrem Eingriffsende in die Aussparung 15 des
Teiles 3 zurückgedrückt wird. Erfolgt aber eine Verdrehung des Schlüsselteiles 5
in entgegengesetzter Richtung, so nimmt die eine Stirnwand der Zahnlücke 17, in
die die Klinke 14 zum Eingriff gelangt, den Gewindeteil 3 an der Klinke 14 mit,
. wie dies aus Abb. i o deutlich ersichtlich ist.
-
Dadurch, daß nach Beginn der Rückdrehung des Schlüsselteiles 5, wie
oben angegeben, die Nuten 7 des Schlüsselteiles 5 mit einem Paar Sicherungsnuten
8, 8 des Gewindeteiles 3 in Linie liegen, werden beim weiteren Rückdrehen des Schlüsselteiles
5 diese
beiden Paare von Sicherungsnuten 7 und 8 zusammen über das
S_plintloch i o des Achszapfens i geführt, so daß bei einer Ausbildung der Spannmutter
entsprechend den Abb. 8 bis i o erzielt wird, daß durch eine einzige Drehoperation
mit dem gewöhnlichen, zum Anziehen der Reibungsmutter dienenden Schlüssel die erforderliche
Einstellung der Sicherungsnuten 7 und 8 gegenüber dem Achszapfen i zur Ermöglichung
der Einführung des Splintes 11 erfolgt.
-
Soll eine Mitnahme des Gewindeteiles 3 durch die Klinke 14 bei einer
entgegengesetzten Drehrichtung des Schlüsselteiles 5 wie vorher, also bei einer
Drehung des Schlüsselteiles 5 in Richtung des Pfeiles 18, erfolgen, so ist es bei
der dargestellten Ausführungsform der Spannmutter nur notwendig, die Sperrklinke
14 in ihrer Aussparung 15 um 18o` zu verschwenken, so daß dann die Spitze der Klinke
14 in entgegengesetzter Richtung als bisher liegt.
-
Die in Abb. i i bis 14 dargestellte Ausführungsform der Spannmutter
unterscheidet sich in ihrer Wirkungsweise nicht von der eben beschriebenen, nur
ist bei dieser Ausführungsform der Spannmutter die Sperrklinke ig selbst federnd
ausgebildet,, und zwar in Form eines Federdrahtes mit viereckigem Querschnitt, der
mit dem einen Ende in dem Gewindeteil 3 befestigt ist und mit dem anderen Ende durch
eine entsprechend erweiterte Öffnung 2o im Gewindeteil 3 hindurch gegen die Stirnwand
des Gewindeteiles 5, 5' anliegt, in der wieder Zahnlücken 21 vorgesehen sind, die
in gleicher Weise wie bei den Ausführungsformen nach den Abb.5 bis 7 über den Kreisumfang
des Gewindeteiles 5, 5' verteilt sind. Das gegen die Stirnfläche des Schlüsselteiles
5, 5' anliegende Ende des Federdrahtes i 9 ist, wie dies insbesondere Abb. i i erkennen
läßt, schräg zugeschärft, so daß bei der Drehung des Schlüsselteiles 5, 5' in der
einen Richtung eine Mitnahme des Gewindeteiles 3 durch die Klinke i9 erfolgt und
in der -anderen Richtung nicht. Handelt es sich um eine Spannmutter mit Linksgewinde
an Stelle einer Spannmutter mit Rechtsgewinde, wie in den Abb. i i bis 1.1 angenommen,
so muß die Zuschärfung der Klinke i 9 in entgegengesetzter Richtung, wie in Abb.
i i gezeichnet, erfolgen, damit dann bei der Rechtsdrehung des Schlüsselteiles 5
die Mitnahme des Gewindeteiles 3 und somit dessen Lösung erfolgt.