DE1178261B

DE1178261B - Clamping device for centering and fastening hubs on a shaft

Info

Publication number: DE1178261B
Application number: DE1962P0029190
Authority: DE
Inventors: Lothar Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-04-14
Filing date: 1962-04-14
Publication date: 1964-09-17

Description

Spannvorrichtung zur Zentrierung und Befestigung von Naben auf einer Welle Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zur Zentrierung und Befestigung von Naben auf einer Welle, bestehend aus je einem geschlossenen oder geschlitzten Innen- und Außenspannring mit kegeligen Berührungsflächen und je einem zylindrischen Ansatz zur Vorzentrierung der Nabe. Diese bekannten Spannvorrichtungen dienen zur Durchleitung von Drehmomenten, und die axiale Spannkraft wird durch Spannschrauben in Verbindung mit Druckstücken, Druckbuchsen, Zwischen- und Endbuchsen aufgebracht. Zur Zentrierung und Erzielung einer guten Rundlaufgenauigkeit weist die Nabe eine abgesetzte Bohrung auf, um sie mit engem Passungssitz auf die Welle aufzupassen. Bei dieser verhältnismäßig aufwendigen Ausführung wird zwar die Nabe an einem Ende zentriert, doch sind dadurch Verkantungen der Spannringe, Rundlauffehler bzw. Taumelbewegungen des Nabenkörpers nicht vollständig auszuschließen. Durch die Druckbuchsen und Zwischenbuchsen wird Reibung erzeugt, um die sich die aufgebrachte axiale Spannkraft vermindert.Clamping device for centering and fastening hubs on a Shaft The invention relates to a clamping device for centering and fastening of hubs on a shaft, each consisting of a closed or slotted one Inner and outer clamping ring with conical contact surfaces and one cylindrical each Approach to pre-centering the hub. These known clamping devices are used for Transmission of torques, and the axial clamping force is provided by clamping screws Applied in connection with pressure pieces, pressure sleeves, intermediate and end sleeves. For centering and achieving good concentricity, the hub has a stepped hole to fit snugly onto the shaft. In this relatively complex design, the hub is at one end centered, but this results in canting of the clamping rings, concentricity errors or wobbling movements of the hub body cannot be completely ruled out. Through the pressure sockets and intermediate sockets friction is generated by which the applied axial clamping force is reduced.

Auch ist es bekannt, zur Kugellagerbefestigung zwischen Welle und Kugellagerinnenring geschlitzte dreieckförmige Innen- und Außenspannringe anzuordnen, die mit kegelförmigen Flächen aneinanderliegen und sich bei axialer Beaufschlagung ineinanderschieben, wobei sie den Ringspalt zwischen Welle und Kugellagerinnenring spielfrei ausfüllen.It is also known to mount the ball bearings between the shaft and Ball bearing inner ring to arrange slotted triangular inner and outer clamping rings, which lie against one another with conical surfaces and when they are axially loaded slide into each other, whereby they the annular gap between the shaft and the ball bearing inner ring Fill in without play.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung ist die Welle hohl gebohrt und an der Befestigungsstelle der auf ihr zu zentrierenden .Scheibe zusätzlich mit radialen Bohrungen versehen, in denen Kugeln durch einen in der mittleren Längsbohrung der Welle verschiebbaren Kegelbolzen auseinander geschoben werden, bis sie die Scheibe zur Welle zentriert haben, worauf die Mitnehmerverbindung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen Scheibe und Welle durch seitliche Klemmscheiben erfolgt. Abgesehen von der Vielteiligkeit einer derartigen Anordnung ist es bei dieser Ausführung unerläßlich,. daß die Nabe mit ihren Stirnseiten gegen Anschlagschultern anliegt und dadurch ausgerichtet wird.In a further known embodiment, the shaft is bored hollow and at the attachment point of the disk to be centered on it provided radial bores, in which balls through one in the central longitudinal bore The shaft sliding taper bolts are pushed apart until they hit the washer have centered on the shaft, whereupon the driver connection for the transmission of torques between the disk and the shaft by means of lateral clamping disks. Apart from the many parts of such an arrangement, it is essential in this embodiment. that the hub rests with its end faces against stop shoulders and thereby aligned will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zur Zentrierung von Naben auf einer Welle zu schaffen, die bezüglich ihres Aufbaues verhältnismäßig einfach ist und daher leicht und preisgünstig hergestellt werden kann, zum Einbau zwischen Welle und Nabe wenig Platz benötigt. und eine hohe Zentrier- und Rundlaufgenauigkeit der Nabe nach erfolgter Verspannung sowie die übertragung großer Drehmomente ermöglicht. Sie besteht in bekannter Weise aus je einem geschlossenen oder geschlitzten Innen- und Außenspannring mit kegeligen Berührungsflächen und. je einem zylindrischen Ansatz zur Vorzentrierung der Nabe.The invention is based on the object of a clamping device for Centering of hubs on a shaft to create the relevant structure is relatively simple and therefore easy and inexpensive to manufacture requires little space for installation between shaft and hub. and a high centering and concentricity of the hub after clamping and the transmission allows large torques. It consists in a known manner of one closed each or slotted inner and outer clamping rings with tapered contact surfaces and. one cylindrical approach each for pre-centering the hub.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zylindrische Ansatz des Innen- und des Außenspannringes Ausnehmungen aufweist, in denen Zentrierkugeln oder Zentrierrollen angeordnet sind, die in ihrem Durchmesser annähernd dem Ringspalt zwischen der Welle und der Nabe entsprechen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für breite Naben eine die einander zugekehrten zylindrischen Ansätze der Spannringe zu einem Teil zusammenfassende Hülse vorgesehen, die zusätzlich auf halber Länge in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Ausnehmungen zur Aufnahme von Zentrierkugeln oder Zentrierrollen aufweist. Dabei können nach einem weiteren Gedanken der Erfindung die kegeligen Abschnitte des Innen- und Außenspannringes Schlitze aufweisen, die in die Ausnehmungen der zylindrischen Ansätze münden.The object is achieved in that the cylindrical Approach of the inner and outer clamping ring has recesses in which centering balls or centering rollers are arranged, the diameter of which approximates the annular gap correspond between the shaft and the hub. In a further embodiment of the The invention is one of the facing cylindrical lugs for wide hubs the clamping rings to a part summarizing sleeve provided, which is also on half length in the circumferential direction one behind the other for receiving recesses of centering balls or centering rollers. After another The idea of the invention is the tapered sections of the inner and outer clamping rings Have slots which open into the recesses of the cylindrical lugs.

Da bei der Spannvorrichtung gemäß der Erfindung die Zentriereinrichtung in Gestalt von Zentrierkugeln oder Zentrierrollen in einfacher Weise in die kegeligen Spannringe selbst verlegt ist, ergibt sich eine bei den beschränkten Platzverhältnissen zwischen Welle und Nabe sehr erwünschte platzsparende Anordnung. Die in den kegeligen Innen- und Außenspannring am Umfang in Ausnehmungen . eingesetzten Zentnerkugeln dienen gleichzeitig als Tragkugeln zur Aufnahme des Nabengewichts - bei großen Naben sehr beachtlich -, wodurch die Spannvorrichtung entlastet ist und sich die Spannringe beim Spannen und Entspannen ohne Behinderung radial stauchen und dehnen können.Since in the clamping device according to the invention, the centering device in the form of centering balls or centering rollers in a simple manner in the conical Clamping rings itself is laid, there is a problem with the limited space available Space-saving arrangement very desirable between shaft and hub. The ones in the conical Inner and outer clamping ring on the circumference in recesses. inserted hundredweight balls at the same time serve as support balls to take the hub weight - with large hubs very considerable - which relieves the tensioning device and the tension rings be able to compress and expand radially while tensioning and relaxing without hindrance.

Die Zentrierkugeln zwischen der Welle und der Nabenbohrung haben nur Punktberührung, dadurch wird die eingeleitete Axialkraft mit geringsten Reibungsverlusten weitergeleitet, was beim Einbau von mehreren Spannelementen, die durch eine Zwischenbuchse getrennt angeordnet sind, von besonderer Bedeutung ist, so daß bei gleicher Axialkraft gegenüber den bekannten Spannelementen größere Drehmomente übertragen werden können. Durch die Punktberührung der Zentrierkugeln ist es weiter gegeben, daß die Demontage der Nahe leicht und ohne Behinderung nach Wegnahme der axialen Spannkraft erfolgen kann, da dann die kegeligen Spannringe nicht durch die Nabe belastet werden und leicht in die Ursprungslage zurückfedern. Durch Einsetzen von Zentrierkugeln bzw. Zentrierrollen, die im Durchmesser annähernd dem Ringspalt zwischen Welle und Nahe entsprechen, wird eine fast spielfreie Zentrierung der Nabe mit hoher Rundlaufgenauigkeit erzielt. Besonders vorteilhaft ist es, daß die kegeligen Abschnitte des Innen- und Außenspannringes Schlitze aufweisen, die in die Ausnehmungen der Spannringe münden, wodurch weiter eine Steigerung des übertragbaren Drehmoments erreicht wird. - Bei Naben mit großen Breiten ist es für die Zentriergenauigkeit von besonderem Vorteil, den kegeligen Innen- oder auch Außenspannring als Hülse mit beiderseitigen kegeligen Ansätzen und mit jeweils zwei oder mehr hintereinander angeordneten Zentrierkugeln oder Zentrierrollen auszubilden.The centering balls between the shaft and the hub bore only have Point contact, as a result, the introduced axial force is generated with the lowest possible friction losses forwarded what happens when installing several clamping elements through an intermediate bushing separated are arranged, is of particular importance, so that with the same axial force opposite the known clamping elements larger torques can be transmitted. By the point contact of the centering balls is given further that the dismantling of the Can be carried out almost easily and without hindrance after the axial clamping force has been removed, because then the conical clamping rings are not loaded by the hub and are easy spring back to the original position. By inserting centering balls or centering rollers, which approximately correspond in diameter to the annular gap between the shaft and the vicinity, Almost backlash-free centering of the hub with high concentricity is achieved. It is particularly advantageous that the tapered sections of the inner and outer clamping rings Have slots that open into the recesses of the clamping rings, which continues an increase in the transmittable torque is achieved. - For hubs with large For centering accuracy, it is particularly advantageous for the tapered widths Inner or outer clamping ring as a sleeve with tapered shoulders on both sides and with two or more centering balls or centering rollers arranged one behind the other to train.

Die Spannvorrichtung nach der Erfindung schließt eine Vielzahl von Ausführungsformen ein. So kann die Vorrichtung mehrfach hintereinander zwischen Welle und Nabenbohrung angeordnet sein, wenn dies die Aufgabe erfordert. Statt der Zentrierkugeln können abwechselnd gemischt Zentrierkugeln und Zentrierrollen Verwendung finden. Auch können der kegelige Innen- und Außenspannring der Spannvorrichtung an einer Stelle durchgehend geschlitzt sein. Selbstverständlich ist es ferner gegeben, den kegeligen Innen- und Außenspannring mit Zentrierkugeln geschlossen ohne Schlitze auszuführen. Je nach Größe der ,Spannvorrichtung können an ihrem Umfang drei, vier oder auch mehr Zentrierkugeln oder Zentrierrollen angeordnet sein. Die Spannringe können aus Profilmaterial gerollt werden, wobei die Ausnehmungen für die Zentrierkugeln und die Schlitze ausgestanzt sind.The clamping device according to the invention includes a variety of Embodiments a. So the device can multiple times in a row between Shaft and hub bore be arranged if this requires the task. Instead of the Centering balls can alternately be mixed with centering balls and centering rollers Find. The conical inner and outer clamping rings of the clamping device can also be used be slotted continuously at one point. Of course it is also given the tapered inner and outer clamping ring with centering balls closed without slots to execute. Depending on the size of the jig can have three or four on its circumference or more centering balls or centering rollers can be arranged. The tension rings can be rolled from profile material, with the recesses for the centering balls and the slots are punched out.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargesteLt. Es zeigt A b b. 1. eine Spannvorrichtung in axialem Schnitt, A b b. 2 einen Schnitt nach der Linie BD in Abb.l. A b b. 3 eine Spannvorrichtung für breite Naben in einem teilweisen Schnitt und A b b. 4 ein Einbaubeispiel für eine Spannvorrichtung nach A b b. 1 und 2.In the drawing are exemplary embodiments of the subject matter of the invention DISPLAYED. It shows A b b. 1. a clamping device in axial section, A b b. 2 a section along the line BD in Fig.l. A b b. 3 a jig for wide Hubs in a partial section and A b b. 4 an installation example for a clamping device according to A b b. 1 and 2.

Wie aus den A b b. 1 und 2 hervorgeht, besteht die Spannvorrichtung zum Zentrieren und Befestigen von Naben auf einer Welle aus einem Innenspannring 1 mit einem außen kegeligen Abschnitt 1c und einem Außenspannring 2 mit einem korrespondierenden innen kegeligen Abschnitt 2c. Der zylindrische Ansatz 4 jedes Spannringes 1 und 2 besitzt am Umfang Ausnehmungen la, 2a, in die Zentnerkugeln 3 eingesetzt sind, die im Durchmesser annähernd dem Ringspalt zwischen der abgesetzten Welle 5 und der Bohrung der Nabe 6 entsprechen. Die kegeligen Abschnitte der Spannringe 1 und 2 weisen entsprechend der Anzahl der Ausnehmungen la und 2a Schlitze 1b und 2b auf, welche in die Ausnehmungen der zylindrischen Ansätze 4 münden. Die Zentrierkugeln 3 können durch Eindrücke, Kerben od. dgl. mit den Spannringen 1, 2 verbunden sein.As shown in the A b b. 1 and 2, the clamping device for centering and fastening hubs on a shaft consists of an inner clamping ring 1 with an externally conical section 1c and an outer clamping ring 2 with a corresponding internally conical section 2c. The cylindrical extension 4 of each clamping ring 1 and 2 has recesses 1 a , 2 a on the circumference , into which centner balls 3 are inserted, the diameter of which corresponds approximately to the annular gap between the offset shaft 5 and the bore of the hub 6. The conical sections of the clamping rings 1 and 2 have slots 1b and 2b corresponding to the number of recesses 1 a and 2 a, which open into the recesses of the cylindrical lugs 4. The centering balls 3 can be connected to the clamping rings 1, 2 by impressions, notches or the like.

Die Spannvorrichtung nach A b b. 3 für breite Naben besteht aus einer die einander zugekehrten zylindrischen Ansätze der Spannringe 2 zu einem Teil zusammenfassenden Hülse 4a, die zusätzlich auf halber Länge in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Ausnehmungen 46 zur Aufnahme von Zentrierkugeln 3 aufweist. Über die beiderseitig kegeligen Abschnitte 1c der Hülse 4a greifen mit korrespondierenden kegeligen Innenabschnitten 2c die Außenspannringe 2 mit eingesetzten Zentrierkugeln 3, wobei die kegeligen Abschnitte 1c, 2c Schlitze 1b, 2b, 4c aufweisen. Im übrigen besitzen die Außenspannringe 2, in gleicher Weise wie bei A b b. 1, an ihrem äußeren Ende je einen zylindrischen Ansatz 4 mit Ausnehmungen 2a, in die Zentrierkugeln 3 eingesetzt sind. Auch ist es gegeben, die Hülse 4a mit beiderseitigen kegeligen Innenabschnitten in Verbindung mit Innenspannringen mit korrespondierenden kegeligen Außenabschnitten auszuführen.The clamping device according to A b b. 3 for wide hubs consists of a sleeve 4a which combines the facing cylindrical lugs of the clamping rings 2 into one part and which additionally has recesses 46 for receiving centering balls 3 arranged one behind the other halfway along the circumferential direction. The outer clamping rings 2 with inserted centering balls 3 engage over the tapered sections 1c of the sleeve 4a with corresponding tapered inner sections 2c, the tapered sections 1c, 2c having slots 1b, 2b, 4c. In addition, the outer clamping rings have 2, in the same way as in A b b. 1, at its outer end each have a cylindrical extension 4 with recesses 2a, into which centering balls 3 are inserted. It is also possible to design the sleeve 4a with conical inner sections on both sides in connection with inner clamping rings with corresponding conical outer sections.

Das Einbaubeispiel nach A b b. 4 zeigt eine Spannvorrichtung gemäß A b b. 1 und 2 zwischen einer abgesetzten Welle 5 und einer durchgehenden Bohrung der Nabe 6. Durch eine .Spannschraube 7, die in einer vorbereiteten Gewindebohrung der abgesetzten Welle 5 sitzt, wird über einen Druckflansch 8 die Spannvorrichtung mit den eingesetzten Zentrierkugeln 3 axial beaufschlagt, wodurch zwecks Durchleitung von Drehmomenten der Innenspannring 1 auf die Welle 5 gestaucht und der Außenspannring 2 gegen die Bohrung der Nabe 6 gedehnt wird.The installation example according to A b b. 4 shows a clamping device according to A b b. 1 and 2 between a stepped shaft 5 and a through hole of the hub 6. By a .Spiging screw 7, which sits in a prepared threaded hole of the stepped shaft 5, the clamping device with the inserted centering balls 3 is acted upon axially via a pressure flange 8, whereby for the purpose Passing torques the inner clamping ring 1 is compressed onto the shaft 5 and the outer clamping ring 2 is stretched against the bore of the hub 6.

Claims

Claims: 1. Clamping device for centering and fastening hubs on a shaft, each consisting of a closed or slotted inner and outer clamping ring with conical contact surfaces and a cylindrical approach for the centering of the hub, characterized by t. that the cylindrical extension (4) of the inner and outer clamping ring (1, 2) has recesses (la, 2a) in which centering balls (3) or centering rollers are arranged, the diameter of which is approximately the annular gap between the shaft (5) and correspond to the hub (6).

2. Clamping device according to claim 1 in a two-fold arrangement for wide seams, characterized by a sleeve (4a) which summarizes the facing cylindrical lugs (4) of the clamping rings to one part, the additional recesses (4 b) arranged one behind the other at half the length in the circumferential direction Has recording of centering balls (3) or centering rollers.

3. Clamping device according to claim 1 and 2, characterized in that the tapered sections of the inner and outer clamping ring have slots (16, 2b or 4c) which open into the recesses of the cylindrical lugs. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1105 669; Brochure p. 14 of Ringfeder G. mb H., Krefeld-Uerdingen, November 1957 edition.