DE9003205U1 - Spannsatz zur Herstellung von reibschlüssigen Verbindungen - Google Patents

Spannsatz zur Herstellung von reibschlüssigen Verbindungen

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Description

DIPL-ING. HELMUT ARENDT
PATENTANWALT Hubertusstr. 2 - 3000 Hannover I
K 925/A/S Anmelder: Firma
KTR KuppLungstechnik GmbH Rodder Damm
44A0 Rheine 1
Spannsatz zur Herstellung von reibschlüssigen Verbindungen
0-i° c.rfindvng betrifft einen jpannsatz zur Herstellung von reibschlüssigen Verbindungen zwi.hen ko.n >■-?nt ri sch ineinandergreifenden 2y I . -iri sehen Körpern, insbesondere Wellen-Naben-Verbindungen unter Verwendung von SpanneUä^^.en, Jie axial über Schrauben gegeneinandergezogen werden und durch Umlenkung der axialen Schraubenkräite eine Pressung auf die Flächen der ineinanderfassenden zylindrischen Körper ausüben.
&idiagr;-i aus Spannelementen bestehenden Spannsätze dienen der reibschlüssig lösbaren Verbindung von konzentrischen Maschinenelementen, beispielsweise Wellen-Naben-Verbindungen. Durch das Verspannen entsteht Reibschluß zum übertragen von Drehmomenten, wobei auch ein Axialschub aufgenommen werden kann. Die Drehmomente werden spielfrei auch bei Wechselbeanspruchung übertragen. Spannverbindungen haben gegenüber üblichen Nut- und Federverbindungen den Vorteil einfacher Montage und Demontage bei Wiederverwendung der Spannelemente. Sie ermöglichen ein schnelles Wechseln der eingesetzten Bauteile auf Wellen und deren winkelgenaue Einstellung darauf. Deshalb werden reibschlüssige Verbindungen vermehrt zur Optimierung und Gesamt kostenreduzierung von Antriebsteilen angewendet. Im Gegensatz zu bekannten zylindrisch-kegeligen und Profilanbauteilen sind keine engen Fertigungstoleranzen einzuhalten. Wegen des nicht vorhandenen Spiels tritt
kein Kontaktverschleiß wie bei den bekannten Formsch lußverbindungen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Anwendungsbereich für Spannsätze nach dem eingangs genannten Gattungsbegriff zu erweitern und eine Ausführung zu schaffen, mit der auch Hohlkörper größeren Durchmessers, i?e 'i^i^'sweise Laufrollen von Förderbändern, mit Antriebswellen verwunden werden können, wobei (·.'■ Montageaufwand und die Herstellung des gesamten Spannsatzes zu vereinfachen sind. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch einen zentralen, eine Sackbohrung zum Aufschieben auf ein Wellenende aufweisenden und mit einem Ende in einen Hohlkörper reichenden Konus aus, der mit den ineinandergreifenden zylindrischen Körpern verspannbar ist.
Der Konus kann sowohl als konvexer Doppelkonus als auch als ein einfacher Konus ausgebildet sein, der mit Hilfe von zwei ineinanderschiebbaren Kegelringen mit den zu verbindenden Teilen verspannbar ist. Der Konus ist auf das Ende einer Antriebswelle schiebbar, wofür eine zentrale Bohrung oder Aussparung vorgesehen ist. In diesem Bereich ist der Konus geschlitzt und wird von einem ungeschlitzten Druckring zur Befestigung umfaßt. 8ei der Verwendung eines einfachen Konus werden die ineinanderschiebbaren Kegelringe verwendet, die in einem Ringraum zwischen einem Bund des Konus und dem Wellenende angeordnet sind und dort durch einen Druckflansch mit Hilfe der Spannschrauben txial i &eegr; -einandergepreßt werden. Mit dem dem Wellenende abgekehrten Teil greift der Konus in das rtibsch lüssig mit der Antriebswelle zu verbindende zylindrische Element, beispielsweise trommeiförmiger Hohlkörper oder Radnabe und ist mit diesen Teilen mit Hilfe eines zweiten, geschlitzten Druckr'oges verspannbar. In diesem Bereich besteht der Konus aus Vollmaterial und ist unges ;h I i &idigr; zX. .
Weitere, den E rfindungsgegenstandt vorteilhaft gestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.
Kin &rgr; r f i &eegr; &Iacgr; &ugr; &eegr; q s '; '.· mä (} gestalteter S &rgr; a &eegr; &eegr; ■; &iacgr; i / &Iacgr; \ e t e t die Möglichk e i t. ci e % r- ,&igr; &Iacgr; i a I &ogr; &eegr; Ausbauens von /um Teil langen Zwisch^nrohren durch cinfuhe Anbauteile, da der Spann',al/ &eegr; a c Ii dem Lösen axial in (ie &eegr; Hohlkörper geschoben werden kann. Alle Spannsatze lemenl r1 sind als Dreh teile leicht herstellbar.
In der Zeichnung sind AusfÜhrunysbeispiele der ti f indung dargestellt und nachstehend erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Einen Spannsatz mit einem einfachen Konus im A &khgr;ia Ischni11 , im Querschnitt und mit beiden Stirnansichten,
Fiy. 2 einen Spannsatz mit einem Doppelkonus im Axialschnitt mit beiden Stirnansichten und mit einer teilweisen Draufsicht,
Fig. 3 den Einsatzfall eines Spann elements mit einem einfachen Konus,
Fig. A den Einsatzfall eines Spannelements mit einem Doppelkonus,
Fig. 5 die reibschlüssige Verbindung einer Welle mit zwei Zahnkränzen unter Verwendung von äußeren 'eilweise geschlitzten Druckringen,
Fig. 6 die Verbindung einer Antriebswelle mit zwei Zahnkränzen mit einem Doppelkonus, wobei die Zahnkränze unmittelbar auf dem Konus angeordnet sind,
Fig. 7 die Verbindung einer Antriebswelle nnt einem Kettenrad und mit einem längeren Höh I &zgr;y I inder, beispielsweise Förderrolle, durch einen Spannsatz mit Doppelkonus und
Fig. 8 die Verbindung einer Antriebswelle mit einem Längeren Hohlzylinder und mit einer Keilriemenscheibe mit Hilfe eines Doppelkonus.
Ein erfindungsgemäßer Spannsatz besteht aus einem mit einem Wellenende 30 verspannbaren einfachen Konus 1 oder aus einem Doppelkonus 2 (Fig. 2). Der einfache Konus 1 wird von einem Druckring 3 umfaßt, der mit einem Schlitz 4 versehen ist.
Der Konus 1 ist mit e inn Snrkbohrung 5 zur Aufnahme des Wellencndes 30 versehen. Zur reib schlüssigen Verbindung mit dem WeI-Ienendc dienen Kegelringe 6, die in einem Ringraum 7 angeordnet sind, der durch den Konus 1 in Verbindung mit dem Wellenendi; geschaffen wird. Der Konus 1 ist mit einem Bund 8 ausgeführt, durch welchen Spannschrauben 9 greifen. Ein Druckflansch 10 wird durch die Spannschrauben axial gegen die Kegelringe 7 gepreßt, welche dir Spannkraft in radial wirkende Reibkräfte umwandeln. Der Radia I sch I it&zgr; des Konusbundes 8 ist mit 11 bezeichnet. Zur Vereinfachung J e s L 5 5 e &ngr; &ogr; r g s &pgr; g 3 ist dt r Bund S mit Gewindebohrungen 12 zur Aufnahme von Abdrück sch rauben ausgeführt.
Der Doppelkonus 2 ist im Bereich seiner Aufnahmebohrung 25 für das Wellenende 30 mit Axia Isch I it&zgr; en 21 versehen. Außerdem zeigt er Radialbohrungen 22 zum Ansetzen von Werkzeugen zur Lagefestlegung und zum Vereinfachen des Löse· organgs. Der Doppelkonus 2 ist von zwei Druckringen 23 und 24 umfaßt. Diese sind axial durch die Spannschrauben 9 gegeneinander&zgr;iehbar . Der Druckring 24 ist ungeschlitzt, während der Druckring 23 mit einem seitlichen Spannschlitz 26 ausgeführt ist. Außerdem ist der Druckring 24 mit Gewindebohrungen 27 zur Aufnahme von Abdrückschrauben versehen.
Bei dem ^nwendungsbeispieI gemäß Fig. 3 ist das Wellenende 30 reibschlüssig mit einem längeren zylindrischen Element, beispielsweise Förderrolle 31, verbunden. Zur Befestigung dient ein Spannsatz mit einem einfachen Konus 1. Dieser greift mit seiner Kegelfläche, auf dem der Druckring 3 sitzt, in den Hohlraum des Zylinders 31 und ist mit diesem durch das Anziehen der Spannschrauben 9 reibschlüssig verbunden. Zu- Verbindung mit dem Wellenende 30 dienen die Kegelringe 6, die durch die Spannschrauben 9 über den Druckflansch 10 für die reibschlüssige Verspannung sorgen.
Die untere Hälfte der Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt den vom Wellenende gelösten Spannsatz nach dem Einschieben in das Innere des Hohlzylinders 31. Dadurch besteht die Möglichkeit,
diesen radial auszubauen, ohne die Antriebswelle axial iu verschieben.
Gemäß Fig. 4 sorgt ein Spannsatz mit einem Doppelkonus für die reibschlüssige Verbindung zwischen der Welle 30 und dem Hohlzylinder 31.
, Mit Fig. 5 ist als weiteres Anwendungsbeispie I die reibsch lüssi?e
Verbindung zwischen Zahnkränzen 40 und 41 und einer Antriebs-X welle 3Ü dargestellt, bei dem Spannsatz wird von Druckringen
|i und 24 Gebrauch gemacht, welche als Spannelemente zwischen dem
m Doppelkonus und den Zahnkränzen wirken.
H Demgegenüber wird bei dem Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 6 auf
die Druckringe 23 und 24, welche den Konus 2 umfassen, ver-
&Lgr; ziehtet. Die Zahnkränze 42 und 43 sind hierbei unmittelbar auf
dem Doppelkonus verspannt, d.h. sie übernehmen gleichzeitig die
il Funktion von Druckringen. Zu diesem Zweck sind sie mit Bohrungen
e; 44 und 45 versehen, von welchen die Bohrungen 45 als Gewinde-
bohrungen ausgeführt sind.
Gemäß Fig. 7 ist ein Kettenrad 46, das unmittelbar auf dem Doppelkonus 2 angeordnet ist, in Kombination mit einem zylindrischen
Kühlkörper 31 reibsChlüüiy mit der Antriebswelle 30 &ngr; c &Ggr; b U .1 d c &Ggr;&igr;
Als letztes Anwendungsbeispiel zeigt Fig. 8 die reibschlüssige Verbindung zwischen einer Antriebswelle 30 mit einer Keilriemenscheibe 47 und einem Hohlzylinder 31 mit Hilfe eines Spannsatzes mit Doppe I konus.
Bei allen Anwendungsfällen ist die einfache Montagemöglichkeit zu erkennen. Es sind lediglich die Spannschrauben ? anzuziehen, um nach einfacher Ausrichtsarbeit die gewünschte reibschlüssige Verbindung zu erhalten. Alle Teile sind als Drehteile leicht herstellbar. Spannabhebende Bearbeitungen der miteinander zu verbindenden Teile entfallen gänzlich.

Claims (11)

D"I P L.--1 NtS. H E-L M'i) T ARENDT PATENTANWALT HuL)(XtUSSU / :)000 &Mgr;,&Tgr;&Pgr;&Ggr;&idiagr;,,/r-i I K 925/A/S Anm eLder: Firma KTR Kupplungstechnik GmbH Rodd<? r Damm 4440 Rheine 1 SCHUTZANSPRÜCHE
1. Spannsatz zur Herstellung von reibschIüssigen Verbindungen zwischen konzentrisch ineinandergreifenden zylindrischen Körpern, insbesondere We Llen-Naben-Verbindungen unter Verwendung von Spannelementen, die axial über Schrauben gegeneinandergezogen werden und durch Umlenkung der axialen Schraubenkräfte eine Pressung auf die Flächen der ineinanderfas senden zylindrischen Körper ausüben, gekennzeichnet durch einen zentralen, eine Sackbohrung (5, 25) zum Aufschieben auf ein Wellenende (30) aufweisenden und mit einem Ende in einen Hohlkörper (31, 40, 41, 42, 43, 46, 47) reichenden Konus (1, 2), der mit den ineinandergreifenden zylindrischen Körpern verspan&eegr;bar ist.
2. Spannsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus als konvexer Doppelkonus (2) ausgebildet ist und zwei axial gegeneinanderziehbare Druckringe (23, 24) trägt.
3. Spannsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppclkonus im Bereich der Sackbohrung (25) axial geschlitzt ist .
4. Spann satz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einfacher Konus (1) mit Hilfe von zwei konzentrisch ineinander-
schiebbaren Kegelringen (6) als SpanneLemente mit einem Wellenende (30) r-?ibschlüssig verbindbar ist.
5. Spannsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelringe durch einen Druckflansch (10) in einen Ringraum zwischen dem Konus und der Welle pressbar sind, wobei der Druckflansch und ein den Konus umfassender Druckring (3) durch axiale Spannschrauben (9) gegeneinander&zgr;iehbar sind.
6. Spannsatz nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus im Bereich der Kegelringe einen Bund (8) aufweist, der von den Spannschrauben mit Spiel durchsetzt wird und mit Gewindebohrungen (12) zur Aufnahme von Abdrückschrauben für das Lösen der Spannelemente versehen ist.
f. Spannsatz nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein außerhalb des mit dem Doppelkonus (2) reibschlüssig zu verbindenden Hohlkörpers (31) angeordneter Druckring (2A) Gewindebohrungen (27) für Abdrückschrauben zum Lösen des Spannsatzes aufweist.
8. Spannsatz nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daft auf dem Spannsatz mit Doppelkonus drehmomentübertragende Radelemente (40, 41) angeordnet und über Druckringe (23, 24) verspannt sind.
9. Spannsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben der Räder ohne Zwischenschaltung von Druckringen mit dem Doppelkonus verspannt sind.
10. Spanr.satz nach den Ansprüchen 8 oder 9, gekennzeichnet durch die Kombination eines zylindrischen Hohlkörpers mit einem Radelement (46, 47).
11. Sparnsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der DoppeLkonus im Bereich zwischen den Oru:<ringen mit RadiaLbohrungen (22) zum Ansetzen von Werkzeugen zur Lagefest Legung in Umfangsrichtung und zum Vereinfachen ces Lösevorgangs versehen ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2187076A1 (de) * 2008-11-13 2010-05-19 Gerwah GmbH Hohlwellenkupplung

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2010055095A1 (de) * 2008-11-13 2010-05-20 Ringfeder Power-Transmission Gmbh Hohlwellenkupplung
US8727657B2 (en) 2008-11-13 2014-05-20 Ringfeder Power-Transmission Gmbh Hollow shaft coupling
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