DE2515280A1

DE2515280A1 - Vorrichtung zum verbinden von wellen

Info

Publication number: DE2515280A1
Application number: DE19752515280
Authority: DE
Inventors: Charles F Taylor
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 1974-08-09
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1976-02-19
Also published as: US3887290A; DE2515280C3; JPS5121058A; CA1016765A; AU7941975A; GB1470936A; DE2515280B2

Description

Patentanwälte

Dipl. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Gra !"3

Dipl. Ina. VV. Wi-:-i.;rt

DiDl Ph' 3. VV. Oj-".. iv'.—ns

Borg-Warner Corporation ^K" _r".--.-.,j -_n 2

200 South Michigan Ave. mo=c;uf. aa 7. April 1975 ! Chicago, 111. 6o6o4, USA Anwaltsakte: M-3463

Vorrichtung zum Verbinden von Wellen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von Wellen.

An einer Welle montierte Reduktionsgetriebe ..eisen eine zylindrische Hohlwelle auf, durch die sich die Welle erstreckt, mit der das Reduktionsgetriebe verbunden ist. Es ist bereits eine Reihe : von Ausführungsformen zur Verbindung oder Verblockung der Hohlwelle mit der Welle bekannt. Bei einer derartigen bekannten Ausführungsform wird beispielsweise ein Paar von mit Flanschen versehenen Buchsen eingesetzt, die einen sich in axialer Richtung

; erstreckenden und konisch ausgebildeten Bereich aufweisen, der t
mit der Welle verkeilt ist, und die mittels Kopfschrauben, die in an den Enden der Hohlwelle montierten Ringen angeordnet sind, j nach innen in Richtung auf das Reduktionsgetriebe gezogen werden, so daß die konisch ausgebildeten Bereiche radial auf die Welle ge preßt werden und auf diese Weise die Verbindung hergestellt wird. Bei einer anderen Ausführungsform findet eine sich in axialer Richtung erstreckende konisch ausgebildete Buchse Anwendung, die mit der Hohlwelle in Verbindung steht, sowie eine zylindrische Blockiermutter, die die Buchse umgibt und diese in axialer Rich-

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tung bewegt, so daß auf diese Weise die Buchse mit der Welle verblockt wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung von zwei ! Wellen mit unterschiedlichem Durchmesser. Um diese Verbindung zu ' erreichen, findet ein Paar von miteinander verbundenen Ringen An- ! wendung. Einer dieser Ringe ist ein Stützring, dessen Bohrung einen Bereich aufweist, der die Außenseite der größeren der beider^ ; Wellen im Paßsitz aufnehmen kann, sowie einen anderen Bereich, der nach außen zu konisch ausgebildet ist und den konisch ausgebildeten Teil des zweiten Ringes oder Klemmringes aufnehmen kann. Der ! Stützring ist gespalten und kann mit einer Klemmschraube, die übeir ; den Spalt gesetzt wird, festgeklemmt werden. Mittels Kopfschrau- , ; ben, die von einer Vielzahl von Gewindebohrungen aufgenommen wer-

den, kann der Stützring an der größeren Welle befestigt und in deij. ■ Klemmring hineingezogen werden.

' Der Klemmring ist ebenfalls gespalten sowie mit einem Absatz und '· : einem Plansch versehen, wobei der Absatz konisch ausgebildet ist, j

ι - j

I so daß er sich an den konisch ausgebildeten Bereich des Stützrin- i

i ι ges anpassen kann. Wenn daher der Klemmring durch die Kopfschrau-j ΐ ben in dem Plansch in Axialrichtung in den Stützring hineingepreßt; j wird, preßt er sich infolge des Spaltes in Radialrichtung zusammer. und klemmt die kleinere Welle ein.

Zum Verkeilen der Wellen.mit dem Klemmring können herkömmliche Keile und Keilnuten Anwendung finden.

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Die Erfindung ist insbesondere bei der Montage, der Befestigung und dem Auseinanderbau eines an einer Welle montierten Reduktionsgetriebes anwendbar, das eine zylindrische Hohlwelle aufweist, die

'mit einer drehbaren Welle verbunden werden soll. Für diesen Einjsatzzweck wird an beiden Enden der Hohlwelle ein Paar von mitein-ίander verbundenen Ringen eingebaut.

j Indem eine Auswahl von Klemmringen mit Innenbohrungen verschiedenen

j Durchmessers zur Verfugung gestellt wird, können Wellen mit verschiedenen Durchmessern aufgenommen werden. Die äußere Gestaltung kann füx· alle Klemmringe gleich sein, d.h. mit einem Flansch und j einem konisch ausgebildeten Bereich oder einem Absatz versehen sein.

I I

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Keil mit

einem besonders ausgebildeten Querschnitt, bekannt als "thunderi
¹ bird"-Keil in Verbindung mit den Keilnuten Anwendung finden. Infolge einer wirksamen Verbreiterung besitzt dieser Keil eine ^! verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Überdrehen.

;Zum Ausbau des Klemmringes nach dem Entfernen der Kopfschrauben j und der Klemmschraube des Stützringes sind in eine Vielzahl von j

Gewindebohrungen Hebeschrauben eingesetzt, die gegen den Stützringj

drücken und den Klemmring in Axialrichtung von dem Reduktionsgetriebe weg bewegen.

Von den beigefügten Zeichnungen zeigen:

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Pig. 1 die Seitenansicht eines an einer Welle montierten Reduktionsgetriebes, bei dem dessen Hohlwelle erfindungsgemäß an einer Welle montiert und mit dieser verbunden ist;

Pig. 2 einen vergrößerten Teillängsschnitt durch die in Pig. I gezeigte Vorrichtung;

!Fig. j5 eine Endansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Pig. 4 den StUtzring der Fig. 1;
Fig. 5 den Klemmring der Fig. 1;

j Fig. 6 einen Längsschnitt ähnlich wie Fig. 2, in dem jedoch die

! Verbindung des Reduktionsgetriebes mit einer Welle unter-

j schiedlicher Größe dargestellt ist;

Fig. 7 den Klemmring der Fig. 6; und

Fig. 8 die perspektivische Ansicht eines "thunderbird"-Keiles.

Die Figuren 1 bis 5 zeigen ein an einer Welle montiertes Reduktionsgetriebe 10, das mit der Welle 12 verbunden ist. Das Reduktionsgetriebe ist herkömmlich ausgebildet und weist eine Welle auf, die von einer nicht gezeigten Antriebsquelle angetrieben wird und ein Getriebe 16, das durch die Welle 14 angetrieben wird und eine zylindrische Hohlwelle 18 antreibt. In üblicher Weise I erstreckt sich die Hohlwelle 18 über die Seitenwände 20 des Gehäu-

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ses des Reduktionsgetriebes hinaus. Die Welle 12 ist über Arretierungsmittel, allgemein mit 22, an beiden Enden der Welle 18 mit der Hohlwelle 18 verbunden oder mit dieser verblockt. Die

■ Arretxerungsmittel 22 umfassen ein Paar von miteinander verbundenen Ringen, die hiernach als Stützring 24 und Klemmring 26 bezeichnet

werden. Etwa die Hälfte der Bohrung des Stützringes 24, mit 28 bezeichnet, besitzt eine solche Größe, daß sie mit der Außenseite der Hohlwellenverlängerungen in Eingriff treten kann, während die andere Hälfte, wie bei 30 gezeigt ist, konisch ausgebildet ist. Der Ring 24 ist bei 32 gespalten. Quer über den Spalt ist eine Klemmschraube 34 eingebaut, um den Ring zusammenzuziehen und mit einem Teil des Klemmringes 26 sowie der Hohlwelle 18 zu verklemmen, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Darüber hinaus ist der

j Ring 24 sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung an

vielen Stellen 36 und 38 mit Gewindebohrungen versehen. Diese

■ dienen zur Aufnahme von Kopfsehrauben 40 und 42, wobei sich die

Kopfschrauben 40 durch entsprechende Bohrungen 44 in der Hohl-

welle l8 erstrecken.

Der Klemmring 26 ist bei 46 gespalten, weist einen axialen zylin-; drischen Teil 48 mit einer mittigen Bohrung 50 auf, mit der die Welle 12 in Eingriff tritt, sowie einen Absatz 52, der derart ;

konisch ausgebildet ist, daß er sich an den konisch ausgebildeten! Bereich 30 des Ringes 24 anpaßt, und einen radialen Plansch 54.

Der zylindrische Bereich 48 ist kleiner als die Bohrung der Hohl-j

welle, so daß auf diese Weise ein mögliches Rosten oder Zusammenfressen verhindert werden und der konisch ausgebildet Absatz 52 j mit dem konisch ausgebildeten Bereich 30 des Ringes 24 in Eingriff

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J treten kann. Wenn der Ring 24 über die Kopfschraube 34 zusammen- :gezogen wird, wird der Klemmring radial zusammengepreßt, so daß , ;die Hohlwelle 18 zwangsläufig eingeklemmt wird. Der Flansch 54 ist bei 56 in Axialrichtung mit Bohrungen versehen, durch die von '■ Gewindebohrungen 38 aufgenommene Kopfschrauben 42 gesteckt werden, so daß der Ring 26 in Richtung auf die Hohlwelle l8 und in den StUtzring 24 hinein gezogen werden kann und der Klemmring durch die Wirkung der konisch ausgebildeten Bereiche J>0 und 52 mit der Welle verkeilt wird. Herkömmliche Innenkeilnuten 58 und 60 in '■ der Hohlwelle l8 und dem Ring 26 sowie Keilnuten 62 und 64 in der Welle 12 und dem Ring 26 nehmen Keile 66 und 68 auf, wodurch die Hohlwelle l8 mit der Welle 12 verkeilt wird.

Der prinzipielle Unterschied zwischen der Vorrichtung der Figuren 1 bis 5 und der der Figuren 6 und 7 besteht in der Größe der Welle, in Figur 6 mit dem Bezugszeichen 70 versehen, mit der das Reduk- ; tionsgetriebe verbunden werden soll, und der Ausbildungsform des Klemmringes, der in Figur 6 mit dem Bezugszeichen 72 versehen ist j j Die Wirkungsweise des Klemmringes 26 und des Klemmringes 72 ist

I die gleiche. In den Figuren 6 und 7 tragen die Teile die gleichem

' Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 5* mit Ausnahme der Bezugs-

zeichen 70 und 72.

Der Klemmring 72 weist eine mittige Bohrung auf, die zur Aufnahme der Welle 70 dient, einen konisch ausgebildeten Absatz 52, der sich dem konisch ausgebildeten Bereich 30 des Ringes 24 anpaßt, und einen radialen Flansch 54. Der Flansch 54 ist bei 56 mit Bohrungen versehen, durch die Kopfschrauben 42 gesteckt werden, und

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darüber hinaus bei 46 gespalten. Der grundsätzliche Unterschied \ zwischen beiden Klemmringen besteht darin, daß bei dem Ring 72 der

J zylindrische Bereich 48 fehlt. Bei der in Figur 6 gezeigten Aus-I führungsform ist die Hohlwelle 18 über den Keil 74 direkt auf die j Welle 70 aufgekeilt. Abgesehen davon funktionieren die Teile in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform der Figuren 1 bis

In jeder Ausführungsform ist im Klemmring (s. Fig. 5) eine Viel- : zahl von im Abstand voneinander angeordneten Gewindebohrungen 75 vorgesehen. Durch Entfernen der Kopfschrauben 42 und der Klemmschraube 34 und Einsetzen und Eindrehen von Hebeschrauben in die !Bohrungen 75 kann der Klemmring in Axialrichtung von dem Reduk- ; tionsgetriebe wegbewegt und die Verbindung getrennt werden.

'< Um die Widerstandsfährigkeit gegen Keilüberdrehen zu erhöhen, kann auch ein Keil mit einem anderen Querschnitt eingesetzt werden, beispielsweise ein Keil, der wegen seines Querschnitts als "thunderbird"-Keil bezeichnet wird. Ein solcher Keil ist in Figur 8 gezeigt und mit dem Bezugszeichen 76 versehen. Dieser Keil kann die Keile 66, 68 und 74 ersetzen. Durch seine besondere Gestalt, insbesondere wegen des breiten mittleren Längsteils 78, der mit der

Bohrung der Hohlwelle in Eingriff tritt, wird eine größere Wider-1
I Standsfähigkeit gegenüber Kräften erzielt, die ein KeiIUberdrehen

ι hervorrufen. '

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Claims

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■ Borg-Warner Corporation

: 200 South Michigan Ave. 7. April 1975

I Chicago, 111. 6θ6θ4, USA Anwaltsakte:

Patentansprüche

(l.)Vorrichtung zum Verbinden und Verriegeln einer ersten Welle mit ! einer zweiten Welle mit größerem Durchmesser, einschließlich ι der Verbindung eines an einer Welle montierten Reduktionsgetriej bes mit einer ersten Welle, wobei das Reduktionsgetriebe eine ; zylindrische Hohlwelle aufweist, die mit Bereichen versehen ;

! i

■ ist, welche sich in Axialrichtung vom Gehäuse des Reduktions- ' , getriebes weg erstrecken, und wobei sich die erste Welle durch! ; die Hohlwelle erstreckt, gekennzeichnet durch

einen aufgeschnittenen Klemmring (26) mit einer Innenbohrung (50) zur Aufnahme der ersten Welle und einem äußeren konisch ausgebildeten Schulterteil (52), einen aufgeschnittenen Stützring (2²O, dessen Innenbohrung einen Bereich (30) aufweist, der im wesentlichen komplementär zu dem konisch ausgebildeten Teil des Klemmringes ausgebildet ist und der mit diesem Teil des Klemmringes in Eingriff steht, so daß, wenn die Ringe gegeneinandergezogen werden, der Klemmring zusammengepreßt wird und die erste Welle (12) einklemmt, wobei der Stützring (24) darüber hinaus einen Bereich (28) seiner Innenbohrung aufweist, der mit der zweiten Welle (18) in Eingriff steht,

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des weiteren durch Mittel (34), um den Stützring auf die zweite ! Welle und den Klemmring zu klemmen, und durch Mittel (42, 38),

j um den Klemmring in Axialrichtung in Richtung auf den Stützring ι zu ziehen und dadurch die erste Walle (12) zu schrumpfen _t und einzuklemmen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ohne t , daß die Mittel zum axialen Ziehen des Klemmringes (26) in Richtung auf den Ring (24) mindestens eine Axialöffnung (56) in dem Klemmring außerhalb von dessen Innenbohrung umfassen sowie mindestens eine Gewindebohrung (38) in dem Stützring (24), die zu der axialen Öffnung ausgerichtet ist, sowie eine von der Öffnung und der Bohrung aufgenommene Kopfsehraube (42).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzei ch net, daß der Klemmring (24) einen radialen Plansch (54)

" aufweist, durch den sich die Axialöffnung (56) erstreckt.

■
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

i net, daß sie mit einer Klemmschraube (34) ausgestattet ist,

um die Enden des Stützringes zusammenzuziehen und diesen auf I die zweite Welle (18) und den Klemmring (26) zu klemmen. _:

j j

15· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-j j net, daß der Stützring mit mindestens einer sich in radia-j ler Richtung erstreckenden Gewindebohrung (36) versehen ist j

! und daß sich durch die Bohrung-reine Kopfschraube (4o) zur Befe-j

stigung des Stützringes (24) an der zweiten Welle (l8) erstreckt,

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