DE202018004929U1

DE202018004929U1 - Klemmring mit geringem Querschnitt

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Publication number: DE202018004929U1
Application number: DE202018004929.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2018-11-19
Anticipated expiration: 2028-10-25

Abstract

Auf vorzugsweise runden Wellen festklemmbarer Klemmring, als autarkes Teil oder auch als fest mit einer anderen Baugruppe verbundenes Teil, der mit seiner inneren Mantelfläche auf der Mantelfläche der Welle aufliegt und mittels mindestens eines in tangentialer Richtung wirkenden und mindestens einen radialen Schlitz (30) überbrückenden Stellelementes (10) vorzugsweise elastisch zusammengespannt werden kann und somit kraft- und im Falle einer nicht vollständig runden Welle auch formschlüssig mit dieser verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (10) als insgesamt zylindrisches Teil mit zwei mit Außengewinden versehenen zylindrischen Teilstücken (11, 12) ausgeführt ist, wobei diese Teilstücke sowohl im Außendurchmesser als auch in der Gewindesteigung unterschiedlich sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein als Klemmring bekanntes und in zahlreichen Anwendungen eingesetztes Maschinenelement. Klemmringe können auf zumeist runden Wellen an jeder beliebigen Stelle festgespannt werden und dienen vielfach zur axialen Lagesicherung anderer auf der Welle befindlicher Teile oder auch zur axialen Festlegung der Welle. Oftmals ist ein Klemmring auch in Maschinenteilen wie Kupplungen oder Getriebewellen integriert. In seiner einfachsten Ausführungsform besteht er aus einer durchbohrten und einseitig geschlitzten runden, verhältnismäßig dicken Scheibe. Senkrecht zum Schlitz verläuft eine Bohrung, die auf der einen Seite des Schlitzes ein Gewinde und auf der anderen Seite an der Außenfläche des Ringes eine Senkung üblicherweise für eine Zylinderkopfschraube aufweist. Mittels einer passenden Zylinderkopfschraube wird nun der Ring zusammengespannt, und klemmt sich zuverlässig auf einer im Durchmesser zur Bohrung passenden Welle auf. Es gibt auch zweiteilige Ausführungen, bei denen zwei Halbschalen dann mittels zweier Schrauben zusammengespannt werden.
Nachteilig bei allen bekannten Ausführungen ist der relativ große Außendurchmesser des Ringes im Verhältnis zur Bohrung, und auch die Breite insgesamt; beides bedingt durch die Notwendigkeit, den Schraubenkopf im Querschnitt des Ringes unterbringen zu müssen. Bei vielen Ausführungen steht der Kopf sogar zudem etwas vor, was zwar Material für den Ring einspart, aber den effektiven, sogenannten Umlaufdurchmesser, unverändert groß lässt. Auch birgt der vorstehende Schraubenkopf eine nicht unerhebliche Verletzungsgefahr. Natürlich könnte man kleinere Schrauben wählen, aber damit verringert sich die erzielbare Klemmkraft und das übertragbare Drehmoment.
Ein weiterer Nachteil der einteiligen Klemmringe liegt darin begründet, dass Bohrung und Welle relativ genau zueinander passen müssen. Ist die Welle im Durchmesser nur geringfügig größer als die Bohrung des Ringes, so lässt sich der Ring nur schwer montieren, beziehungsweise im montierten Zustand schlecht verschieben. Hierzu wird dann üblicherweise der Ring mit einem Schraubenzieher etwas aufgehebelt, was sehr umständlich, bei engen Platzverhältnissen kaum durchführbar und zudem wieder mit Verletzungsgefahren verbunden ist. Es gibt Konstruktionen, bei denen hinter dem Schraubenkopf ein Zylinderstift angebracht ist, wodurch der Ring beim Zurückdrehen der Schraube selbsttätig aufgebogen wird; aber dies erfordert eben ein zusätzliches Bauteil.
In der Gebrauchsmusterschrift DE 295176 24 wird ein Klemmring beschrieben, bei dem die Bohrung außermittig eingebracht ist, mit dem Ziel, Material einzusparen und gleichzeitig das Verletzungsrisiko durch den vorstehenden Schraubenkopf auszuschalten. Wie aber leicht ersichtlich, bleibt aber der oben dargestellte Umlaufdurchmesser unverändert groß, ebenso die Breite des Ringes, und zudem ergibt sich durch die nun sehr unsymmetrische Massenverteilung eine verhältnismäßig große Unwucht.
Die Aufgabe lautet also, einen Klemmring so auszuführen, dass er ohne Einschränkung der Haltekraft einen möglichst kleinen Durchmesser und geringe Breite aufweist, keine vorstehenden Kanten durch Schrauben oder ähnliches besitzt und wünschenswerterweise auch noch mit einem Mechanismus zum selbsttätigen Öffnen ausgestattet ist.
Erfindungsgemäß wird dies durch eine spezielle Schraube (10), ähnlich einem Gewindestift, gelöst, die zwei leicht unterschiedliche Durchmesser (11), (12) mit unterschiedlichen Gewindesteigungen aufweist. Dabei hat der vordere, im Durchmesser kleinere Teil (11) eine größere Steigung als der hintere Teil (12), in dem auch üblicherweise die Aufnahme (13) für den Antrieb, wie Innensechskant oder Torx, enthalten ist. Der Ring (20) weist dementsprechende, in Durchmesser und Steigung unterschiedliche Gewindebohrungen (21, 22) auf. Beim Anziehen der Schraube schraubt sich nun der vordere Teil mit der größeren Steigung schneller in seine Gewindebohrung als der hintere Teil mit der kleineren Steigung, so dass sich in Summe die größere Bohrung in Richtung der kleinen bewegen muss, der Ring also letztendlich wie erwünscht zusammengespannt wird. Sehr vorteilhaft wird der Ring bei Montage der Schraube bereits beim Hersteller einmalig aufgespreizt und in diesem Zustand die Schraube eingedreht. Hierdurch ergibt sich der gewünschte Effekt, den Ring auf einfachste Weise, nämlich durch Linksdrehen der Schraube, aufzuweiten und damit leicht montier- und verschiebbar zu machen.
In der Gestaltung der Schraube und zugehörigen Gewindebohrungen sind noch weitere Varianten denkbar:

Das Gewinde mit dem kleineren Durchmesser kann auch mit der kleineren Steigung versehen werden, wodurch sich der Ring beim Eindrehen der Schraube nicht zusammenziehen, sondern aufspreizen würde. Demgemäß würde man bei der Erstmontage der Schraube den Ring zusammenspannen und hätte in Summe ebenfalls den Effekt, den Ring auf- und zuspannen zu können. Dem ungewohnten und damit fehlerträchtigen Umstand, in diesem Fall zum Festspannen des Ringes die Schraube linksherum drehen zu müssen, könnte leicht durch Verwendung eines Linksgewindes begegnet werden.
In ähnlicher Weise ist es auch möglich, eine Schraube mit Rechts-und Linksgewinde zu verwenden, also beispielsweise Rechtsgewinde auf dem Abschnitt mit geringerem Durchmesser und Linksgewinde auf dem anderen Abschnitt. Auch hier muss der Ring bei Erstmontage zusammengespannt werden, die Schraube wird zunächst rechtsherum eingedreht bis das Linksgewinde greift, dann linksherum zurückgedreht, wodurch sich der Klemmring zunächst aufspreizt und bei anschließender Rechtsdrehung zusammengezogen wird.

Das Konstruktionsprinzip lässt sich in gleicher Weise auch für die eingangs erwähnte zweiteilige Ausführung eines Klemmringes nutzen, wobei die gleichen Vorteile der Gewichts- und Platzersparnis erzielt werden.
Zwei mögliche Ausführungen werden anhand der 1-3 erläutert:

1 zeigt einen einteiligen Klemmring in einer Schnittdarstellung und in der Draufsicht, wobei das Stellelement (10) der besseren Verständlichkeit halber noch einmal gesondert herausgezeichnet ist
2 zeigt diesen Klemmring in einer perspektivischen Darstellung
3 zeigt in der Schnittdarstellung einen zweiteiligen Klemmring für eine Sechskantwelle

Bezugszeichenliste

(10): Stellelement
(11): zylindrisches Teilstück, kleiner Durchmesser
(12): zylindrisches Teilstück, großer Durchmesser
(13): Aufnahme für Antriebswerkzeug
(20): Klemmring
(21): Gewindebohrung, kleiner Durchmesser
(22): Gewindebohrung, großer Durchmesser
(30): radialer Schlitz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29517624 [0004]

Claims

Auf vorzugsweise runden Wellen festklemmbarer Klemmring, als autarkes Teil oder auch als fest mit einer anderen Baugruppe verbundenes Teil, der mit seiner inneren Mantelfläche auf der Mantelfläche der Welle aufliegt und mittels mindestens eines in tangentialer Richtung wirkenden und mindestens einen radialen Schlitz (30) überbrückenden Stellelementes (10) vorzugsweise elastisch zusammengespannt werden kann und somit kraft- und im Falle einer nicht vollständig runden Welle auch formschlüssig mit dieser verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (10) als insgesamt zylindrisches Teil mit zwei mit Außengewinden versehenen zylindrischen Teilstücken (11, 12) ausgeführt ist, wobei diese Teilstücke sowohl im Außendurchmesser als auch in der Gewindesteigung unterschiedlich sind.
Klemmring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die das Stellelement (10) aufnehmenden Gewindebohrungen (21, 22) beidseitig des radialen Schlitzes (30) im Klemmring (20) entsprechend den mit Außengewinden versehenen Teilstücken (11, 12) des Stellelementes ausgeführt sind, d.h. ebenfalls unterschiedlich in Durchmesser und Steigung.
Klemmring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (10) mit einer Aufnahme (13) für ein Antriebswerkzeug zum Verdrehen ausgestattet ist, vorzugsweise als Innensechskant oder Innenvielkant oder auch als einfacher Schlitz ausgeführt.
Klemmring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (20) bei der Montage des Stellelementes (10) elastisch vorgespannt wird.