DE29711187U1

DE29711187U1 - Befestigungsvorrichtung für eine Welle

Info

Publication number: DE29711187U1
Application number: DE29711187U
Authority: DE
Original assignee: Leitz GmbH and Co KG
Current assignee: Leitz GmbH and Co KG
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2007-06-27

Description

Zugelassene Vertreter Patentanwälte · Lange Straße 51 · D-70174 Stuttgart beim Europäischen Patentamt

128 357 26. Juni 1997/6639

Gebr. Leitz GmbH & Co. 73443 Oberkochen

Befestigungsvorrichtung für eine Welle

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Welle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Befestigungsvorrichtungen weisen in der Regel eine ringförmige Überwurfhülse mit einem Bund auf. Auf die Überwurfhülse wird das zu befestigende Werkzeug, beispielsweise ein Kreissägeblatt, das gegebenenfalls mittels ebenfalls auf die Überwurfhülse aufgeschobene Distanzringe exakt ausgerichtet wird, geschoben und mit Hilfe eines Rings und mehrerer Spannschrauben fest mit der Überwurfhülse verspannt wird. Zur Drehsicherung der ringförmigen Überwurfhülse gegenüber der Welle ist mindestens eine Paßfeder vorgesehen, die in entsprechenden Nuten der Welle und der ringförmigen Überwurfhülse angeordnet ist.

Nachteilig bei einer derartigen Anordnung ist, daß aufgrund des der Paßfederverbindung zugrunde liegenden Passungsspieles die Überwurfhülse exzentrisch zur Welle angeordnet ist, wodurch bei Betrieb eine Unwucht bewirkt wird. Um den Versatz des Schwerpunktes der Befestigungsvorrichtung gegenüber der Welleniängsachse und somit die Unwucht möglichst gering zu halten, darf das

Telefon (0711) 221091 Postbank Stuttgart {BLZ 60010070) 7211-700 VAT. Reg. No. DE 147502520

-2-

Spiel zwischen Überwurfhülse und Welle nur sehr gering sein. Dies bereitet jedoch insbesondere bei aus Segmenten aufgebauten langen Wellen Probleme, da es hier unweigerlich zu Versätzen zwischen den einzelnen Segmenten kommt, wodurch das Aufschieben der Überwurfhülsen auf die Welle erschwert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach aufgebaute Befestigungsvorrichtung für Werkzeuge auf Wellen zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll sie unproblematisch bei langen, aus einzelnen Segmenten zusammengesetzten Wellen verwendet werden können. Ferner soll die Exzentrizität der Befestigungsvorrichtung und die dadurch bei Betrieb vorhandene Unwucht minimal gehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Verwendung einer Überwurfhülse, die mit relativ viel Spiel auf der Welle angeordnet ist, ermöglicht ein einfaches Aufschieben und Positionieren der Überwurfhülse auf der Welle, auch wenn es sich bei der Welle um eine lange, aus einzelnen Segmenten zusammengesetzte Welle handelt. Dadurch, daß in 'der Überwurfhülse ein Ring angeordnet ist, der mit Hilfe einer Schraube unter radialem Spiel mit der Überwurfhülse verbunden ist, wird eine Befestigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die im Einsatz beispielsweise unter Zusammenwirkung mit einer Hydrospannbüchse im wesentlichen konzentrisch zur Welle ausgerichtet wird. Lediglich der Ring und die Schraube sowie die Durchgangsbohrung in der Überwurfhülse stellen Exzentrizitäten dar, die jedoch im Verhältnis zu sonstigen auf der Welle exzentrisch ausgerichteten Massen von untergeordneter Bedeutung sind, so daß die vorhandene Unwucht minimal ist.

-3-

Dadurch, daß auf einer Seite die Schraube Kraft auf die WeNe ausübt (Actio), liegt der Ring auf der gegenüberliegenden Seite an der Welle an, wobei die Kraft dem Betrag, der von der Schraube aufgebrachten Kraft entspricht/ die zweite Kraft jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkt (Reactio). Die Überwurfhülse kann sich aufgrund des besagten radialen Spiels selbsttätig einstellen und wird lediglich vom Kopf der Schraube mittels Formschluß in der Durchgangsbohrung der Überwurfhülse mitgenommen. Die Exzentrizität des Ringes wird dadurch minimiert/ daß die Masse des Ringes möglichst gering gehalten und das Spie! zwischen Ring und Welle gering ist.

Die Verbindung zwischen Schraube und Welle wird durch das Vorsehen einer Nut in der Welle aufgrund des dadurch zusätziich zum Reibschluß wirkenden Formschlusses zwischen Schraube und Welle sicherer. Werden zwei Nuten auf einander gegenüberliegenden Seiten der Welle angeordnet, so können Unwuchten der Welle vermieden werden. Ferner ist eine einfachere Befestigung der Überwurfhülse möglich/ da zwei Positionen für die Schraube vorhanden sind. Andere Anzahlen von Nuten, die gleichmäßig über den Umfang der Welle verteilt sind, sind ebenfalls möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Überwurfhülse an ihrer Innenmanteifläche einen seitlich offenen Absatz auf, dessen Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Ringes ist, der in diesem Absatz angeordnet ist. Die Breite des Absatzes entspricht vorzugsweise der Breite des Ringes.

Das Aufschieben des Ringes auf die Welle ist trotz des geringen Spiels zwischen Ring und Welle einfacher als bei bekannten Befestigungsvorrichtungen, da der Ring relativ schmal ist und an seinem Innendurchmesser mit Abrundungen/ Abschrägungen oder Fasen versehen ist, wodurch insbesondere Wellenversätze bei langen aus Segmenten aufgebauten Weilen relativ einfach über-

-4-

wunden werden können. Die Breite des Ringes ist so bemessen, daß gerade noch ausreichend Material um die Gewindebohrung vorhanden ist um ein sicheres Einschieben und Verspannen der Schraube zu gewährleisten.

Vorzugsweise wird an der Überwurf hülse, die einen definierten axialen Anschlag auf der Welle bildet, eine Spannbüchse befestigt, mit deren Hilfe beliebige Werkzeuge auf der Welle gespannt werden können, in der Regel erfolgt die Verbindung zwischen Überwurfhülse und Spannbüchse mit Hilfe mehrerer in axialer Richtung angeordneten Spannschrauben.

Zur Verbesserung der Verbindung zwischen Spannbüchse und Welle kann neben dem indirekten Weg über die Spannschrauben, auch zusätzlich der direkte Weg über eine unter Reibschluß an der Welle anliegende Spannbüchse erfolgen. Hierfür ist insbesondere eine Hydrospannbüchse geeignet, bei der durch die Erhöhung des Druckes in der Hydraulikflüssigkeit der Innendurchmesser aufgrund elastischer Verformung verringert wird, wodurch eine Preßpassung zwischen Spannbüchse und WeNe entsteht. Durch das Absenken des Druckes kann die Hydrospannbüchse wieder problemlos von der Welle gelöst werden.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer doppelt wirkenden Hydrospannbüchse, da auf diese Weise sowohl die eben beschriebene Wirkung auf der Innenmantelfläche der Hydrospannbüchse vorgesehen ist, als auch eine entsprechende Wirkung an der Außenmantelfläche zur Spannung der Werkzeuge.

-5 -

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Befestigungsvorrichtung und Fig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht von Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II.

Figur 1 zeigt eine Welle 1, die zwei einander gegenüberliegende Nuten 2 aufweist. Auf der Welle 1 ist eine Überwurfhülse 3 angeordnet. Der Innendurchmesser der Überwurfhülse 3 ist größer als der Außendurchmesser der Welle 1. Die Überwurfhülse 3 weist auf einer Seite 4 einen ersten den Innendurchmesser vergrößernden Absatz 5 auf, in dem ein Ring 7 mit Spiel angeordnet ist. Der Ring 7 hat einen kleineren Innendurchmesser als die Überwurfhülse 3 und ist somit mit geringerem Spiel als die Überwurfhülse 3 auf die Welle geschoben. Zur Erleichterung des Aufschiebens ist der Ring 7 beidseitig an seiner Innenmanteifläche angefast.

Der Ring 7 weist eine mittig angeordnete und in radialer Richtung verlaufende durchgehende Gewindebohrung 8 auf, in die eine Schraube 10, eingeschraubt ist. Die Schraube 10 ragt durch eine radiale Bohrung 12, die in der Überwurfhülse 3 im Bereich des Absatzes 5 angeordnet ist. Der Kopf 14 der Schraube 10 ist innerhalb der Bohrung 12, und versenkt in der Überwurfhülse 3 angeordnet. Das gewindeseitige Ende 15 der Schraube 10 ragt nach innen über die Innenfläche des Ringes 7 hinaus und liegt an der Welle 1 am Grund der Nut an. Durch das Anziehen der Schraube 10 wird der Ring 7 leicht exzentrisch in Richtung der Schraube 10 verschoben, so weit es das Spiel zwischen Ring 7 und Welle 1 zuläßt. Die Überwurfhülse 3 bleibt jedoch frei und kann sich konzentrisch zur Welle 1 ausrichten, da sich die Kräfte, die zwischen der

-6-

Schraube 10 und Welle 1 und der der Schraube 10 gegenüberliegenden Seite des Ringes 7 und der Welle 1, an der der Ring 7 unter Druck anliegt, aufheben, und sie nur über die Bohrung 12, durch die das kopfseitige Ende der Schra übe 10 ragt, mit radialem Spiel mitgenommen wird.

Auf der Seite des ersten Absatzes 5 ist ein weiterer Absatz 20 vorgesehen, der den Innendurchmesser der Überwurfhülse 3 derart erweitert, daß am äußeren Umfang nur noch ein relativ dünner Bund 21 vorgesehen ist. In diesen Absatz 20 ist eine Spannbüchse 22 eingeführt und mit Hilfe von Spannschrauben 24, die in axialer Richtung durch angesenkte Durchgangsbohrungen 25 in der Überwurfhülse 3 in entsprechende Gewindebohrungen 27 in der Spannbüchse 22 eingeschraubt sind, befestigt. Mit Hilfe von Distanzringen 29 ist ein Werkzeug 30, im vorliegenden Fall ein Kreissägeblatt 31 lagegenau auf den Spannbüche 22 positioniert und mit Hilfe von Spannschrauben 33 {nur symbolisch angedeutet) auf herkömmliche Weise an der Spannbüche 22 befestigt.

Bei der Spannbüchse 22 handelt es sich gemäß dem Ausführungsbeispiel um eine doppelt wirkende Hydrospannbüche 35, die sowohl ein Klemmen am Innenumfang 36 als auch am Außenumfang 37 ermöglicht. Dabei erfolgt die Klemmwirkung am Innenumfang 36 und am Außenumfang 37 versetzt zueinander, so daß das Abziehen der Spannbüchse 22 von der Welle 1 mit samt dem Werkzeug 30 und den Distanzringen 29 bei einer entsprechenden Absenkung des Druckes im hydraulischen System ermöglicht wird, falls bei einer Absenkung des Drucks zuerst die Verbindung zwischen Spannbüchse 22 und Welle 1 gelöst wird. Alternativ ist auch die Verwendung einer Spannbüchse 22 möglich, bei der zuerst das Werkzeug 30 und dann die Welle 1 freigegeben wird.

Eine besonders sichere Handhabung ermöglicht eine doppelt wirkende Hydrospannbüchse 35 mit einem hydraulischen System, das zwei einander entspre-

-7-

chende Betätigungsvorrichtungen aufweist, wobei bei der Betätigung der ersten Betätigungsvorrichtung die erste Spannwirkung und bei Betätigung der zweiten Betätigungsvorrichtung die zweite Spannwirkung einsetzt. Dabei ist es unwesentlich
mit welcher der beiden Betätigungsvorrichtungen begonnen wird.
Realisieren läßt sich dies mit Hilfe zweier Zylinder mit gleich großen Verdrängungsvolumen, die auf das gleiche hydraulische System wirken.

Claims

-01 - Ansprüche

1. Befestigungsvorrichtung für eine Welle (1) mit einer Überwurfhülse (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfhülse (3) mit Spiel auf der Welle (1) angeordnet ist und in der Überwurfhülse (3) ein Ring (7) angeordnet ist, und daß die Überwurfhülse (3) in radialer Richtung des Ringes (7) mit einer im wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden Ausnehmung versehen ist, durch die eine Schraube (10) ragt und in eine radial im Ring (7) verlaufende durchgehende Gewindebohrung (8) derart geschraubt ist, daß das Ende (15) der Schraube (10) an der Welle (1) anliegt.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Welle (1) eine Nut (2) aufweist, und daß das Ende (15) der Schaube (10) am Grund der Nut (2) anliegt.

3. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) auf einer Seite (4) der Überwurfhülse (3) positioniert ist, die einen den Innendurchmesser vergrößernden Absatz (5) aufweist, wobei der Ring (7) mit Spiel in diesem Absatz (5) angeordnet ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Ringes (7) an ihren Innenseiten angefast oder abgerundet sind.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Überwurfhülse (3) eine Spannbüchse (22) lösbar befestigt ist.

-02-.

6. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Befestigung der Spannbüchse (22) an der Überwurfhülse (3) in axialer Richtung verlaufende Spannschrauben
(24) vorgesehen sind.

7. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbüchse (22) eine Hydrospannbüchse (35) ist.

8. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrospannbüchse (35) eine doppelt
wirkende Hydrospannbüchse (35) ist.

9. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Überwurfhülse (3) ein Bund (21) vorgesehen ist, dessen innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser (37) der Spannbüchse (22) oder Hydrospannbüchse (25) auf dieser Seite entspricht.

10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die doppelt wirkende Hydrospannbüchse (35) ein hydraulisches System aufweist, bei dessen Betätigung zuerst die Klemmwirkung am Außendurchmesser (36) der Hydrospannbüchse (35) und dann die
Klemmwirkung am Innendurchmesser (37) erfolgt.