DE69426825T2 - Arretiervorrichtung zur verwendung auf wellen oder in röhren - Google Patents
Arretiervorrichtung zur verwendung auf wellen oder in röhrenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die wahlweise an einer Welle oder einem Rohr festgeklemmt werden kann.
- Bei vielen mechanischen Anwendungen ist es erforderlich, ein Bauteil wie ein Lager, ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe an einem drehbaren Bauteil wie einer Welle oder Spindel festzuklemmen.
- Eine einfache Art, das Bauteil an Ort und Stelle festzuklemmen ist die Verwendung einer oder mehrerer Klemm- oder Halteschrauben, die mit der Außenfläche der Welle in Eingriff kommen. die Halteschrauben können dann in Bohrungen mit Schraubengewinde oder Gewindebohrungen in dem Bauteil aufgenommen werden. Im Falle eines Lagers werden die Schrauben in Gewindebohrungen in dem inneren Ring angeordnet. Die Schrauben neigen dazu, die Welle zu beschädigen, insbesondere dann, wenn das Bauteil zeitweilig von der Welle entfernt wird. Das Festziehen der Schrauben verursacht außerdem hohe Zugspannungen in dem inneren Ring, und es kann ein Bruch auftreten. Das Vorsehen der Gewindebohrungen erfordert zudem zusätzliche Arbeitsgänge. Eine andere wohlbekannte Konstruktion verwendet eine exzentrische Manschette mit einer Halteschraube, die, wenn sie in Eingriff ist, ebenfalls dazu neigt, die Welle zu beschädigen. Überdies ist es nicht leicht, beim Lösen der Manschette die Richtung des Festziehens oder Lockerns zu bestimmen, und die Manschette ist anfällig für eine Beschädigung. Die exzentrische Manschette erfordert außerdem spezielle maschinelle Bearbeitung.
- Die GB-A-978361 beschreibt eine Klemme mit einem äußeren Halteelement und einem inneren Ring, der in einer Aussparung in dem Halteelement festgehalten wird. Eine einzige Halteschraube in einer Gewindebohrung in dem Halteelement treibt den Ring und das Halteelement auseinander und bewirkt ein Festklemmen an der Welle.
- Die EP-A-0088589 beschreibt eine Flüssigkeitskupplung mit einer Welle, die einen vorspringenden Bereich mit einer Blindöffnung zur Aufnahme einer weiteren Flanschwelle aufweist, welche eine Naben- und Riemenscheibenanordnung in koaxialer Beziehung zur Kupplungswelle trägt. Ein Zwischenstück ist an der Nabenanordnung festgeklemmt und weist einen axialen Bereich auf, der sich um den vorspringenden Bereich erstreckt. Der axiale Bereich des Zwischenstücks weist an diametral gegenüberliegenden Positionen Bohrungen mit Schraubengewinde auf, in die Halteschrauben eingefügt sind. Der vorspringende Bereich weist eine V- förmige Nut auf, in welche die Halteschrauben eingreifen können, um den vorspringenden Bereich und die Welle axial zu verschieben, um radiale Endwandflächen des Zwischenstücks und des vorspringenden Bereichs anzuordnen.
- Die DE-A-38 22 472 beschreibt eine Festklemmvorrichtung mit einer Manschette, die einen axialen Bereich aufweist, der eine axiale · Verlängerung des inneren Ringes eines auf der Welle angebrachten Lagers übergreift. Die äußere Begrenzungsfläche der Ringverlängerung und die innere Begrenzungsfläche der Manschettenverlängerung besitzen axial konisch zulaufende Berührungsflächen, die in Bezug auf die Achse der Welle exzentrisch sind. Wenn die Manschette teilweise gedreht wird, verblocken die Berührungsflächen. Elemente mit Schraubengewinde greifen in Gewindebohrungen in der axialen Verlängerung der Manschette ein und werden, sobald die Manschette festgeklemmt ist, auf der äußeren Begrenzungsfläche der Ringverlängerung festgezogen, um ein Lockern der Manschette zu verhindern.
- Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Form einer Festklemmvorrichtung.
- Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Festklemmen an einem um eine Achse drehbaren Bauteil bereitgestellt, wobei diese Vorrichtung umfaßt: eine Manschette, die eine Endwand mit einer Bohrung, welche eine Oberfläche definiert, dazu bestimmt, einer Außenfläche des Bauteils gegenüberzustehen, sowie einen sich axial von der Endwand erstreckenden Bereich aufweist; einen Ring, dazu bestimmt, zwischen dem axialen Bereich der Manschette und dem Bauteil angeordnet zu werden, wobei der Ring eine erste, innere Oberfläche, dazu bestimmt, der Außenfläche des Bauteils gegenüberzustehen, sowie eine zweite, äußere Oberfläche aufweist, die in Bezug auf die Drehachse so geneigt ist, daß sie sich von der Endwand weg in Bezug auf die Drehachse in einer stetigen konvergierenden Richtung erstreckt; und mehrere Elemente mit Schraubengewinde, die in Gewindebohrungen aufgenommen werden, welche sich in einer radialen Richtung durch den axialen Bereich der Manschelte erstrecken und um die Drehachse in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Elemente mit Schraubengewinde verstellbar sind, um die zweite, geneigte Oberfläche des Ringes festzuspannen und zu berühren oder von einer solchen Berührung gelöst zu werden; wobei die Elemente mit Schraubengewinde so angeordnet sind, daß, wenn sie zur Berührung der zweiten, geneigten Oberfläche des Ringes festgezogen werden, eine radiale Verschiebung der Manschette und des Ringes in Bezug auf die Achse erfolgt, um dadurch zu bewirken, daß die Bohrungsoberfläche der Manschette und die erste Oberfläche des Ringes in diametral gegenüberliegenden Zonen eine Klemmkraft auf die Außenfläche des Bauteils ausüben.
- Gemäß einer weiteren Erscheinungsform stellt die Erfindung eine Vorrichtung zum Festklemmen an einem hohlen, um eine Achse drehbaren Bauteil bereit, wobei diese Vorrichtung umfaßt: eine Manschette, die eine Endwand mit einer Außenfläche, dazu bestimmt, einer Innenfläche des Bauteils gegenüberzustehen, sowie einen sich axial von der Endwand erstreckenden Bereich aufweist; einen Ring, dazu bestimmt, zwischen dem axialen Bereich der Manschette und dem Bauteil angeordnet zu werden, wobei der Ring eine erste, äußere Oberfläche, dazu bestimmt, der Innenfläche des Bauteils gegenüberzustehen, sowie eine zweite, innere Oberfläche aufweist, die in Bezug auf die Drehachse so geneigt ist, daß sie sich von der Endwand weg und in Bezug auf die Drehachse in einer stetigen divergierenden Richtung erstreckt; und mehrere Elemente mit Schraubengewinde, die in Gewindebohrungen aufgenommen werden, weiche sich in einer radialen Richtung durch den axialen Bereich der Manschette erstrecken und um die Drehachse in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Elemente mit Schraubengewinde verstellbar sind, um die zweite, geneigte Oberfläche des Ringes festzuspannen und zu berühren oder von einer solchen Berührung gelöst zu werden; wobei die Elemente mit Schraubengewinde so angeordnet sind, daß, wenn die Elemente mit Schraubengewinde zur Berührung der zweiten, geneigten Oberfläche des Ringes festgezogen werden, eine radiale Verschiebung des Ringes und der Manschette in Bezug auf die Achse erfolgt, um dadurch zu bewirken, daß die äußere Oberfläche des Ringes und die Außenfläche der Endwand der Manschette in diametral gegenüberliegenden Zonen eine Klemmkraft auf die Innenfläche des Bauteils ausüben.
- Die Enden der Elemente mit Schraubengewinde können ebene Flächen aufweisen, die parallel zur Drehachse oder in einem Winkel angeordnet sind, der den gleichen Sinn wie der Winkel der zweiten Kontaktfläche des Ringes besitzen kann. Es ist möglich, in der zweiten Kontaktfläche flache Vertiefungen, Aussparungen oder Blindbohrungen zur Aufnahme der Enden der Elemente mit Schraubengewinde vorzusehen.
- Vorzugsweise liegen die Oberflächen der Manschette und des Ringes, · welche dem Bauteil gegenüberstehen und eine Klemmkraft darauf ausüben, entlang der Drehachse direkt nebeneinander. Zwischen diesen Oberflächen kann es radiale Oberflächen des Ringes und der Manschette geben, die miteinander in Eingriff sind und aneinander gleiten, wenn die Schraubenelemente festgezogen oder gelöst werden.
- Das drehbare Bauteil kann eine Welle oder Spindel sein, wobei die Festklemmvorrichtung auf ihrem äußeren Umfang angebracht wird, oder eine Hohlwelle oder ein Rohr, wobei die Festklemmvorrichtung innen angebracht wird.
- Es ist nicht erforderlich, daß das drehbare Bauteil einen kreisrunden Querschnitt aufweist, und das Bauteil kann einen polygonalen Querschnitt aufweisen.
- Aus der Betrachtung der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen mag die Erfindung leichter verständlich werden, und verschiedene Erscheinungsformen und Merkmale der Erfindung mögen deutlicher werden.
- Es werden nun rein als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden:
- Fig. 1 ist eine Teilschnittdarstellung einer Anordnung, welche eine erfindungsgemäß konstruierte Festklemmvorrichtung verwendet, und
- Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung und erfindungsgemäß konstruierten Festklemmvorrichtung.
- Wie in Fig. 1 dargestellt, ist an einer Welle 10 ein Wälzlager 11 und eine Festklemmvorrichtung 12 angebracht. Das Lager 11 besteht aus einem verlängerten inneren Ring 13, der in nichtdrehbarer Weise an der Welle 10 befestigt werden soll. Der Ring 13 weist eine innere Kontaktfläche 9 auf, die sich parallel zur äußeren Umfangsfläche der 11e 10 erstreckt. Ein Satz von Wälzkörpern, hier in Form von Kugeln 14, ist zwischen dem inneren Ring 13 und einem äußeren Ring 16 in Laufbahnen 15 angeordnet. Die Kugeln 14 sind rund um die Laufbahnen 15 in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei zwischen den Ringen 13, 16 ein Käfig 27 und Dichtungen 8 montiert sind. Ein axialer Endbereich 17 des inneren Ringes 13 ist von einem axialen Teil 18 einer Manschette 19 umgeben, die eine Endwand 25 mit einer Bohrung aufweist, welche eine Kontaktfläche 22 bildet, die über die Welle 10 geschoben ist, wobei die Oberfläche 22 eine Fortsetzung der inneren Oberfläche 9 des Ringes 13 bildet.
- Die äußere Oberfläche des Bereichs 17 des inneren Lagerringes 13 ist hinterdreht, um eine äußere Oberfläche 20 zu schaffen, die kegelförmig ist, so daß sie sich in einem Winkel zur Achse der Welle 10 erstreckt. Die Oberfläche 20 nähert sich der Wellenachse in Richtung des Lagers 11. Ein typischer Winkel für die Oberfläche 20 ist 3º, und allgemein wird ein Winkel im Bereich von 1º bis 5º bevorzugt.
- Zwei Schrauben 21 befinden sich in Gewindebohrungen 6 in dem axialen Teil 18 der Manschette 19, welche um die Achse der Welle 10 in einem Abstand von 120º angeordnet sind. Dieser Winkel ist nicht wesentlich und kann je nach Anwendung unterschiedlich sein. Die Schrauben 21 können im Innern der Bohrungen 6 verschoben werden, um mit der äußeren Oberfläche 20 des Ringes 13 in Eingriff zu kommen. Bei einer modifizierten Ausführung weist die Oberfläche 20 flache Aussparungen oder Vertiefungen oder Blindbohrungen zur Anordnung und Aufnahme der Enden 23 der Schrauben 21 auf. Der innere Ring 13 des Lagers 11 und die Manschette 19 können leicht auf die Welle 10 geschoben werden, und die Schrauben 21, die im gleichen Winkel wie die Oberfläche 20 spitz zulaufen können, drücken auf die äußere Oberfläche 20, um den axialen Endbereich 17 des inneren Ringes 13 und den axialen Bereich 18 der Manschette 19 radial auseinanderzuschieben. Dies bewirkt wiederum, daß diametral gegenüberliegende Kontaktzonen 24, 26 der inneren Oberfläche 9 des Ringes 13 und der Bohrungsoberfläche 22 in der Endwand 25 der Manschette 19 eine Klemmkraft auf die Welle 10 ausüben. Um die Festklemmvorrichtung 12 zu lösen, werden die Schrauben 21 gelockert, um ein Herunterziehen der Manschette 19 und des Lagers 11 von der Welle 10 zu ermöglichen. Die Endwand 25 der Manschette 19 und das Ende des axialen Bereichs 17 des Ringes 13 stoßen aneinander, um gleitende Führungsflächen 50 zu bilden, wenn die Schrauben 21 festgezogen oder gelöst werden.
- Fig. 2 stellt eine andere Festklemmvorrichtung 12 dar, die in einer Hohlwelle oder einem Rohr 120 angebracht ist. Die Festklemmvorrichtung besteht wiederum aus einer Manschette 190 mit einem axialen Bereich 180 mit zwei winkelig versetzten Gewindebohrungen 220, die Schrauben 210 aufnehmen. Eine Endwand 250 der Manschette weist am Umfang eine äußere Kontaktfläche 280 auf, die parallel zu einer Innenfläche 300 des Rohres 120 ist und dieser gegenübersteht. Ein Ring 170 weist am Umfang eine äußere Kontaktfläche 240 auf, die parallel zur Innenfläche 300 des Rohres 120 ist und dieser gleichfalls gegenübersteht, sowie eine innere Oberfläche 200, die in einem Winkel zur Achse des Rohres 120 konisch zuläuft. Wie bei der Ausführungsform von Fig. 1 ist die Oberfläche 200 in einem Winkel von 1 bis 5º und vorzugsweise 3º zur Achse des Rohres 120 geneigt und kann die Oberfläche 200 flache Aussparungen, Vertiefungen oder Blindbohrungen zur Aufnahme der Enden 230 der Schrauben 210 enthalten.
- Die Vorrichtung 12 wird an dem Rohr 120 festgeklemmt, indem man die Schrauben 210 festzieht, um zu bewirken, daß deren Enden 230 den axialen Bereich 180 der Manschette 190 und den Ring 170 radial auseinanderschieben. Dies bewirkt wiederum, daß diametral gegenüberliegende Kontaktzonen 290, 291 der Kontaktfläche 280 der Manschettenendwand 250 und der Oberfläche 240 des Ringes 170 gegen die Innenfläche 300 des Rohres 120 drücken, um die Vorrichtung an Ort und Stelle festzuklemmen.
- Der Ring 170 und die Endwand der Manschette 190 weisen radiale Flächen auf, die aneinanderstoßen und gleitfähige Führungsflächen 350 bilden, wenn die Schrauben 210 festgezogen oder gelöst werden. Die Vorrichtung kann dazu verwendet werden, ein Widerlager oder eine Aufnahme für einige weitere Bauteile wie ein Lager zu schaffen.
- Im Gegensatz zu einigen bekannten Formen von Festklemmvorrichtungen oder -mechanismen beschädigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung nicht das drehbare Bauteil und läßt sich leicht wiederholt anbringen und entfernen. Bei der Ausführung von Fig. 1 ist der innere Ring 13 einfach verlängert und läßt sich leicht in einem Arbeitsgang maschinell bearbeiten. Es besteht keine Notwendigkeit, Gewindebohrungen in dem Ring 13 vorzusehen. Da auch keine übermäßigen Zugspannungen entstehen, die auf den inneren Ring 13 einwirken, besteht keine Gefahr eines Bruches aus diesem Grund. Auch gibt es keine Verwerfungen, so daß die Laufbahnen für die Kugeln nicht beeinflußt werden.
Claims (14)
1. Vorrichtung zum Festklemmen an einem um eine Achse drehbaren
Bauteil (10), wobei diese Vorrichtung umfaßt: eine Manschette (19),
die eine Endwand (25) mit einer Bohrung, welche eine Oberfläche
(22) definiert, dazu bestimmt; einer Außenfläche des Bauteils (10)
gegenüberzustehen, sowie einen sich axial von der Endwand (25)
erstreckenden Bereich (18) aufweist; einen Ring (13, 17), dazu
bestimmt, zwischen dem axialen Bereich (18) der Manschette (19)
und dem Bauteil (10) angeordnet zu werden, wobei der Ring (13,
17) eine erste, innere Oberfläche (9), dazu bestimmt, der
Außenfläche des Bauteils (10) gegenüberzustehen, sowie eine
zweite, äußere Oberfläche (20) aufweist, die in Bezug auf die
Drehachse so geneigt ist, daß sie sich von der Endwand (25) weg in
Bezug auf die Drehachse in einer stetigen konvergierenden Richtung
erstreckt; und mehrere Elemente (21) mit Schraubengewinde, die in
Gewindebohrungen (6) aufgenommen werden, welche sich in einer
radialen Richtung durch den axialen Bereich der Manschette (19)
erstrecken und um die Drehachse in einem Abstand voneinander
angeordnet sind, wobei die Elemente (21) mit Schraubengewinde
verstellbar sind, um die zweite, geneigte Oberfläche (20) des Ringes
(13, 17) festzuspannen und zu berühren oder von einer solchen
Berührung gelöst zu werden; wobei die Elemente (21) mit
Schraubengewinde so angeordnet sind, daß, wenn sie zur
Berührung der zweiten, geneigten Oberfläche (20) des Ringes (13,
17) festgezogen werden, eine radiale Verschiebung der Manschette
(19) und des Ringes (13, 17) in Bezug auf die Achse erfolgt, um
dadurch zu bewirken, daß die Bohrungsoberfläche (22) der
Manschette (19) und die erste Oberfläche (9) des Ringes (13, 17) in
diametral gegenüberliegenden Zonen (26, 24) eine Klemmkraft auf
die Außenfläche des Bauteils ausüben.
2. Vorrichtung zum Festklemmen an einem hohlen, um eine Achse
drehbaren Bauteil (120), wobei diese Vorrichtung umfaßt: eine
Manschette (190), die eine Endwand (250) mit einer Außenfläche
(280), dazu bestimmt, einer Innenfläche des Bauteils (120)
gegenüberzustehen, sowie einen sich axial von der Endwand (250)
erstreckenden Bereich (180) aufweist; einen Ring (170), dazu
bestimmt, zwischen dem axialen Bereich (180) der Manschette (190)
und dem Bauteil (120) angeordnet zu werden, wobei der Ring (170)
eine erste, äußere Oberfläche (240), dazu bestimmt, der Innenfläche
des Bauteils (120) gegenüberzustehen, sowie eine zweite, innere
Oberfläche (200) aufweist, die in Bezug auf die Drehachse so
geneigt ist, daß sie sich von der Endwand (250) weg und in Bezug
auf die Drehachse in einer stetigen divergierenden Richtung
erstreckt; und mehrere Elemente (210) mit Schraubengewinde, die in
Gewindebohrungen (220) aufgenommen werden, welche sich in
einer radialen Richtung durch den axialen Bereich (180) der
Manschette (190) erstrecken und um die Drehachse in einem
Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Elemente (210) mit
Schraubengewinde verstellbar sind, um die zweite, geneigte
Oberfläche (200) des Ringes (170) festzuspannen und zu berühren
oder von einer solchen Berührung gelöst zu werden; wobei die
Elemente (210) mit Schraubengewinde so angeordnet sind, daß,
wenn die Elemente (210) mit Schraubengewinde zur Berührung der
zweiten, geneigten Oberfläche (200) des Ringes (170) festgezogen
werden, eine radiale Verschiebung der Manschette (190) und des
Ringes (170) in Bezug auf die Achse erfolgt, um dadurch zu
bewirken, daß die äußere Oberfläche (240) des Ringes und die
Außenfläche der Endwand (250) der Manschette (190) in diametral
gegenüberliegenden Zonen (290, 291) eine Klemmkraft auf die
Innenfläche des Bauteils ausüben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gegenüberstehende
Oberfläche (22, 280) der Manschette (19, 190) und die erste
Oberfläche (9, 240) des Ringes dicht nebeneinanderliegen, um eine
gegenseitige Fortsetzung zu bilden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei es zwischen der
gegenüberstehenden Oberfläche (22, 280) der Manschette (19, 190)
und der ersten Oberfläche des Ringes (9, 240) radial
aneinanderstoßende Führungsflächen (50, 350) der Manschette (19,
190) und des Ringes (13, 17, 170) gibt, die aneinander gleiten, wenn
die Elemente (21, 210) mit Schraubengewinde festgezogen oder
gelöst werden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Elemente
(21, 210) mit Schraubengewinde Endflächen zur Berührung der
zweiten Oberfläche (20, 200) des Ringes (13, 17, 170) aufweisen, die
in Bezug auf die Drehachse geneigt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es zwei
Elemente (21, 210) mit Schraubengewinde gibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Gewindebohrungen (6, 220)
zur Aufnahme der Elemente (21, 210) mit Schraubengewinde in
Bezug auf die Drehachse in einem Abstand von 120º angeordnet
sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite
Oberfläche (23, 230) des Ringes (13, 17, 170) Vertiefungen,
Aussparungen oder Blindbohrungen zur Aufnahme der Enden der
Elemente (21, 210) mit Schraubengewinde aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 2 bis
8, wenn Anspruch 1 beigefügt, wobei das drehbare Bauteil (10) eine
massive Welle oder Spindel ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Ring (13) selbst ein
weiteres Bauteil oder Teil einer Struktur (11) ist; die an der
Vorrichtung festgeklemmt werden soll.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Ring von einem
verlängerten Bereich (17) des Innenrings (13) eines Wälzlagers (11)
gebildet wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 8,
wenn Anspruch 2 beigefügt, wobei das Bauteil eine Hohlwelle oder
ein Rohr (20) ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die -
zweite Oberfläche (20, 200) des Ringes (13, 17, 170) in einem
Winkel von 1º bis 5º zur Drehachse geneigt ist.
14. Anordnung, die aus einer Vorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit dem drehbaren
Bauteil besteht.
Applications Claiming Priority (2)
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| GB939319880A GB9319880D0 (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Locking device for use with shafts of tubes |
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Publications (2)
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| DE69426825D1 DE69426825D1 (de) | 2001-04-12 |
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Family Applications (1)
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