Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle Die Erfindung bezieht
sich auf einen Spannsatz zur Verbindung von Naben mit einer Welle, bestehend aus
einem geschlossenen oder geschlitzten, innen zylindrischen und außen doppelkonischen
Innenspannring und zwei außen zylindrischen, in gleiche Segmente geteilten Außenspannringen,
dessen Außenspannringe eine größere Querschnittsfläche als der Innenspannring aufweisen
und bei dem planetenartig verteilt angeordnete, in Durchgangs- bzw. Gewindebohrungen
derselben geführte Kegelkopfspannschrauben die Außenspannringsegmente gegenläufig
bewegen und zusammenhalten.Clamping set for connecting hubs to a shaft The invention relates
on a clamping set for connecting hubs with a shaft, consisting of
a closed or slotted one, cylindrical on the inside and double-conical on the outside
Internal clamping ring and two external cylindrical external clamping rings divided into equal segments,
the outer clamping rings of which have a larger cross-sectional area than the inner clamping ring
and in the case of the planet-like distributed arrangement in through or threaded bores
the same guided taper head clamping screws the outer clamping ring segments in opposite directions
move and stick together.
Es sind bereits Nabenbefestigungen bekannt, die aus zwei außen zylindrischen
und innen kegeligen geschlitzten Außenspannringen bestehen, die korrespondierend
auf einem außen doppelkonischen und innen zylindrischen Innenspannring aufgeschoben
sind und mit planetenartig angeordneten Spannschrauben axial spannbar sind, wobei
ferner die Außenspannringe eine größere Querschnittsfläche als der Innenspannring
in den zugehörigen Abschnitten aufweisen. Da die Spannschrauben bei dieser bekannten
Ausführung indessen an langen Hebelarmen rechtwinkelig abgebogener Flansche der
dickwandigen Außenspannringe angreifen, ergeben sich unübersichtliche Beanspruchungsverhältnisse,
und die Nabenkörper müssen zum Durchführen der Spannschrauben durchbohrt sein. Für
Spannverbindungen mit hoher Rundlaufgenauigkeit und zur Übertragung großer Drehmomente
ist dieser Spannsatz - abgesehen von seiner Vielteiligkeit und seinem großen
Raumbedarf - nicht geeignet. Zum Entspannen des Spannsatzes dienen gummielastische
Ringe zwischen den Außenspannringen, die beim Anziehen der Spannschrauben zusammengedrückt
werden und deren Entspannungskraft beim Lösen der Spannschrauben auch den Lösevorgang
des Spannsatzes unterstützt. - Für Nabenbefestigungen ist es auch bereits
bekannt, die Außenspannringe zu schlitzen oder in Segmente aufzuteilen.Hub fastenings are already known which consist of two externally cylindrical and internally conical slotted outer clamping rings, which are correspondingly pushed onto an externally double-conical and internally cylindrical inner clamping ring and can be axially tightened with planet-like clamping screws, the outer clamping rings also having a larger cross-sectional area than the inner clamping ring in the associated sections. Since the clamping screws in this known embodiment, however, attack long lever arms of the thick-walled outer clamping rings bent at right angles, the stress conditions are unclear, and the hub bodies have to be drilled through for the clamping screws to pass through. For clamping connections with high concentricity and for transmitting large torques this chip set is - apart from its multipartite and its large dimensions - not suitable. To relax the clamping set, rubber-elastic rings between the outer clamping rings are used, which are compressed when the clamping screws are tightened and whose relaxation force also supports the loosening process of the clamping set when the clamping screws are loosened. - For hub fastenings, it is already known to slit the outer clamping rings or to divide them into segments.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Spannsatz
zu schaffen, der bei gedrängter Bauart und daher geringem Raumbedarf, einfacher
Ausführung, preisgünstiger Herstellung, hoher Rundlaufgenauigkeit und großer Drehmomentübertragung
auch im ungespannten Zustand bereits eine narrensichere, einbaufertig zusammengesetzte
Einheit bildet, die leicht ein- und auszubauen ist.In contrast, the invention is based on the object of a clamping set
to create, which is easier with a compact design and therefore little space requirements
Execution, inexpensive production, high concentricity and high torque transmission
a foolproof, ready-to-install assembly, even in the untensioned state
Forms a unit that is easy to install and remove.
Gemäß der Erfindung haben zur Lösung dieser Aufgabe die spiegelbildlich
gleichen Außenspannringsegmente gleichen Umfangsabstand voneinander, und die so
gebildeten Zwischenräume liegen axial in einer Flucht, wobei die Außenspannringsegmente
radial außen an ihren gegenüberliegenden inneren Stimflächen Kegelflächen aufweisen,
die eine Rille zwischen den Außenspannringen bilden, in die ein elastischer keilfönniger
Ring aus Kunststoff oder synthetischem Gummi eingelegt ist.According to the invention, the mirror image to solve this problem
same outer clamping ring segments the same circumferential distance from each other, and so
formed spaces are axially in alignment, the outer clamping ring segments
have conical surfaces radially on the outside on their opposite inner end surfaces,
which form a groove between the outer clamping rings, into which an elastic wedge-shaped finger
Ring made of plastic or synthetic rubber is inserted.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in die radialen Zwischenräume
zwischen den Außenspannringsegmenten durchgehende Stege aus einem druckfesten, schmierfähigen
und reibungsarmen Kunststoff eingesetzt, die gegenüber der radialen Erstreckung
des ungespannten Spannsatzes ein geringes Übermaß aufweisen und mit dem elastisdhen
keilfönnigen Ring festgelegt sind. Dabei weist in vorteilhafter Weise der Innenspannring
in seinen Außenkegelflächen entsprechend der Anzahl und Größe der Zwischenräume
zwischen den Außenspannringsegmenten Schlitze zur Aufnahme der Stege auf. Die Außenspannringsegmente
können in bei Spannelementen bekannter Weise aus Stahl, Guß, Leichtmetall oder einem
druckfesten Kunststoff bestehen.In a further embodiment of the invention are in the radial spaces
between the outer clamping ring segments continuous webs made of a pressure-resistant, lubricant
and low-friction plastic used, the opposite of the radial extent
of the unstressed clamping set have a slight oversize and with the elastic
wedge-shaped ring are set. The inner clamping ring advantageously has
in its outer conical surfaces according to the number and size of the spaces
between the outer clamping ring segments slots to accommodate the webs. The outer locking ring segments
can be made of steel, cast iron, light metal or a metal in a manner known from clamping elements
consist of pressure-resistant plastic.
Neben den bereits erwähnten Vorteilen ergeben sich mit den Mitteln
der Erfindung klare Spannverhältnisse, so daß das übertragbare Drehmoment mit guter
Genauigkeit nach der klassischen Keilformel im voraus berechnet werden kann. Dadurch,
daß jede Kegelkopfspannschraube mit den Einzelringsegmenten beim Spannvorgang für
sich achsparallel angezogen wird, ohne dabei die anderen Kegelkopfspannschrauben
zu behindern, kommt das Anzugsmoment und somit die hieraus resultierende axiale
Spannkraft voll zur Auswirkung. Infolgedessen werden wesentlich höhere Drehmomente
übertragen. Ferner ermöglichen die einzeln wirkenden Kegelkopfspannschrauben in
Verbindung mit den aus Einzelringsegmenten bestehenden Außenspannringen ein genaues
Justieren der Nabe zur Welle, wodurch eine hohe Rundlaufgenauigkeit und ein allseitig
gutes Tragbild der Kraftschlußverbindung erreicht wird. Mit dem
Spannsatz
gemäß der Erfindung ist es ferner möglich, größte Spieltoloranzen der Nabe und der
Welle zu überbrücken, ohne daß dazu eine zusätzliche axiale Spannkraft erforderlich
ist. Hieraus ergibt sich der große Vorteil, daß die Bohrungen der Nabe und die Wellen
ohne weiteres nach ISA-Grobpassungen H 11
zu h 11 hergestellt werden
können, was die Herstellung beachtlich verbilligt.In addition to the advantages already mentioned, the means of the invention result in clear clamping conditions, so that the transmittable torque can be calculated in advance with good accuracy according to the classic wedge formula. Because each conical head clamping screw with the individual ring segments is tightened axially parallel during the clamping process without hindering the other conical head clamping screws, the tightening torque and thus the resulting axial clamping force come into full effect. As a result, much higher torques are transmitted. Furthermore, the individually acting taper head clamping screws in conjunction with the outer clamping rings consisting of individual ring segments enable precise adjustment of the hub to the shaft, whereby a high degree of concentricity and an all-round good contact pattern of the frictional connection is achieved. With the clamping set according to the invention, it is also possible to bridge the greatest play tolerances of the hub and the shaft without an additional axial clamping force being required. This has the great advantage that the bores of the hub and the shafts can easily be produced according to ISA rough fits H 11 to h 11 , which makes production considerably cheaper.
Durch die Anordnung von durchgehenden Stegen aus einem druckfesten,
schmierfähigen und reibungsarmen Kunststoff zwischen den Einzelringsegmenten der
Außenspannringe und dadurch, daß die Stege gegenüber der Querschnittshöhe des ungespannten
Spannsatzes ein Übermaß auf-weisen, -ergeben sich insofern weitere Vorteile, als
der Spannsatz mit geringstem Reibungswiderstand auf der Welle und in die Bohrung
der Nabe eingeführt werden kann, eine spielfreie Zentrierung der Nabe zur Welle
erzielt wird und das Nabengewicht aufgenommen wird. Damit ist der Spannsatz entlastet,
und die Spannringe können ohne Behinderung beim Spannen gestaucht und gedehnt werden,
wodurch sich eine weitere Steigerung des übertragbaren Drehmoments ergibt. Beim
Überschreiten des maximalen Drehmoments der Kraftschlußverbindung und beim Durchrutschen
der Nabe wird' mittels der Stege aus schinierfähigein Kunststoff die Oberflächenrauhigkeit
der zylindrischen Mantelfläche der Bohrung der Nabe egalisiert und geschmiert und
so ein Kaltverschweißen der Teile verhindert. Die Verwendung von Kegelkopfspannschrauben
ermöglicht eine besonders vorteilhafte kurze Bauweise des Spannsatzes, so daß derselbe
raumsparend ist. Ferner wird ein Abreißen der Schraubenköpfe, wie dies bei Zylinderkopfspannschrauben
vorkommt, vermieden.The arrangement of continuous webs made of a pressure-resistant,
lubricious and low-friction plastic between the individual ring segments of the
External clamping rings and in that the webs compared to the cross-sectional height of the untensioned
Clamping set show an oversize, there are further advantages insofar as
the clamping set with the lowest frictional resistance on the shaft and in the bore
the hub can be inserted, a backlash-free centering of the hub to the shaft
is achieved and the hub weight is absorbed. The clamping set is thus relieved,
and the clamping rings can be compressed and stretched without hindrance during clamping,
which results in a further increase in the transmittable torque. At the
Exceeding the maximum torque of the frictional connection and when slipping
The surface roughness of the hub is achieved by means of the webs made of plastic that can be glued
equalized and lubricated the cylindrical outer surface of the bore of the hub and
this prevents cold welding of the parts. The use of taper head tensioning screws
allows a particularly advantageous short design of the clamping set, so that the same
is space-saving. Furthermore, the screw heads will tear off, as is the case with cylinder head clamping screws
occurs, avoided.
Für die Merkmale der Unteransprüche wird nur Schutz in Verbindung
mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs begehrt.For the features of the subclaims only protection is used in conjunction
coveted with the subject matter of the main claim.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 den Spannsatz in einem Schnitt nach der Linie B-B gemäß Fig.
2, eingesetzt zwischen einer Welle und einer Nabe, im gespannten Zustand und Fig.
2 eine Vorderansicht des gleichen Spannsatzes im ungespannten Zustand.In the drawing, the subject matter of the invention is shown for example. 1 shows the clamping set in a section along the line BB according to FIG. 2, inserted between a shaft and a hub, in the clamped state, and FIG. 2 shows a front view of the same clamping set in the unclamped state.
Nach F i g. 1 und 2 besteht der Spannsatz aus einem innen zylindrischen
und außen doppelkonischen Innenspannring 1 und den aus spiegelbildlich gleichen
Einzelringsegmenten 2, 2a mit korrespondierenden kegeligen Innenflächen und zylindrischen
Außenflächen gebildeten Außenspannringen. Die Einzelringsegmente 2, 2 a werden durch
je eine Kegelkopfspannschraube 3 zusammengehalten, wobei das Einzelringsegment
2 die Kegelbohrung und das Einzelringsegment 2 a die Gewindebohrung aufweist. Die
"radialen Zwischenräume der aus Einzelringsegmenten 2, 2 a bestehenden Außenspannringe
weisen durchgehende Stege 4 aus einem druckfesten, -schmierfähigen und reibungsarmen
Kunststoff auf, wobei die Stege 4 ein Übermaß gegenüber der Querschnittshöhe des
ungespannten Spannsatzes besitzen. Zur Halterung der Stege 4 ist der Innenspannring
1
beidseitig entsprechend der Anzahl der Stege 4 mit Schlitzen versehen. Oberhalb
werden die Einzelringsegmente 2, 2 a und die Stege 4 durch einen elastischen keilförmigen
Ring 5 aus Kunststoff od. dgl., welcher in entsprechenden Kegelflächen 2
b der Einzelringsegmente 2, 2 a und der Stege 4 sitzt, zusammengehalten.
Der Innenspannring 1 kann geschlossen sein oder vorteilhaft aus einem gerollten
Profilstahlband preisgünstig hergestellt werden.According to FIG. 1 and 2, the clamping set consists of an internally cylindrical and externally double-conical inner clamping ring 1 and the outer clamping rings formed from mirror-image identical individual ring segments 2, 2a with corresponding conical inner surfaces and cylindrical outer surfaces. The single ring segments 2, 2a are each held together by a taper head clamping screw 3 , the single ring segment 2 having the tapered bore and the single ring segment 2a having the threaded bore. The "radial interspaces of the outer clamping rings consisting of individual ring segments 2, 2a have continuous webs 4 made of a pressure-resistant, lubricatable and low-friction plastic, the webs 4 being oversized compared to the cross-sectional height of the unstressed clamping set. The internal clamping ring is used to hold the webs 4 1 provided on both sides corresponding to the number of the fins 4 with slots. Above the single ring segments 2, 2a and the ribs 4 are od by an elastic wedge-shaped ring 5 made of plastic. the like., which b in corresponding conical surfaces 2 of the individual ring segments 2, 2 a, and the webs 4 are held together, and the inner clamping ring 1 can be closed or, advantageously, can be manufactured inexpensively from a rolled steel strip.
Bei axialer Beaufschlagung des Spannsatzes mittels der Kegelkopfspannschrauben
3 wird der Innenspannring 1 radial auf die Welle 6 und die
die Außenspamiringe bildenden Einzelringsegmente 2, 2 a werden gegen die Bohrung
der Nabe 7 gepreßt, wodurch ein spielfreier Kraftschluß zwischen den Verbindungsteilen
zur Übertragung von Drehmomenten gegeben ist.Upon axial pressurization of the clamping unit by means of cone-head clamping screws 3, the inner clamping ring 1 is radially to the shaft 6 and the the Außenspamiringe forming individual ring segments 2, 2a are pressed against the bore of the hub 7, thereby providing a clearance-free force fit between the connecting members for transmitting torques .