HUB FIXATION

Abstract: 1. A hub joint for a hub (1, 13), which is non-rotatably but detachably secured to a divided shaft, particularly for a wheel hub, comprising a hub bore which flares conically toward both ends, and two pressure members, which are adapted to be axially forced towards each other and have conical surfaces confirming to the cones of the hub bore, characterized in that the confronting end portions (5 ; 16) of the two shaft parts (2a, 2b ; 12a, 12b) constitute the pressure members.

Description: Nabenverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Nabenverbindung für eine drehfest, aber abnehmbar auf einer Welle sitzende Nabe, insbesondere Radnabe,mit einer sich beidseitig nach aussen hin konisch erweiternden Nabenbohrung und zwei verspannbaren, den Konus sein der Nabenbohrung angepasste Kegelflächen aufweisenden Druckstücken. Besteht die Forderung nach guter Lösbarkeit der Nabenverbindung bzw. nach einfacher Ausbaufähigkeit eines Festrades werden bisher zur Verbindung von Nabe und #elle meist Passfedern angeordnet. Abgesehen aber von der bei Passfederverbindungen erforderlichen Quali-' tät und Bearbeitungsgenauigkeit der einander zugeordneten Oberflächen ist hier ein absolut spielfreier Sitz nicht erreichbar, was beim Umlaufen Walk- und Knetwirkungen zwischen Nabe und Welle mit sich bringt und zu hohem Verschleiss bzw. kurzer Lebensdauer führt. Als lösbare Nabenverbindung sind auch noch Vielnutund Kerbzahnprofile bekannt, doch ist die Herstellung entsprechender Wellen- und Nabenprofile mit einem enormen Arbeits- und Kostenaufwand verbunden. Auch gibt es bereits Kegelsitze als Nabenverbindung, wobei die Nabe mit einer kegeligen Bohrung auf einer entsprechenden Kegelfläche der Welle sitzt und über eine Wellenmutter aufgepresst wird. Dadurch verursacht allerdings eine Radialkraft auf das Rad auch eine Axialbelastung der Welle, und die Wellenmutter lässt praktisch nur eine fliegende Radlagerung zu. titers erlauben solche Kegelsitze keine exakte Lagezuordnung zwischen Nabe und Welle in axialer Richtung, da die Nabe beim Aufpressen auf den Kegelsitz axial wandert. Es gibt auch bereits Nabenverbindungen, bei denen die Nabe eine sich beidseitig nach aussen konisch erweiternde Bohrung besitzt, welchen Konussen entsprechend kegelige, auf der glatten, durchgehenden Welle sitzende Druckstücke zugeordnet sind. Als Druckstücke dienen zwei separate, geteilte Spannringe, die jeweils unabhängig voneinander über eigene Druckringe mit der Nabe verschraubt werden. Abgesehen vom ebenfalls recht beträchtlichen Aufwand kommt es hier zu keiner Selbstzentrierung und wegen der Gefahr einer ungleichmässigen Verspannung auf beiden Seiten ist überhaupt eine Zentrierung nur schwer erreichbar. Ausserdem können die Druckstücke nicht gleichzeitig verspannt werden und die sich beim Verschrauben der Druckringe an der Nabe ergebenden Axialkräfte beeinträchtigen die Längapositionierung der Nabe auf der Welle. Bekannt sind auch schon Spannsätze zur Befestigung von Naben mit zylindrischer Bohrung auf glatten, durchgehenden Wellen. Hier werden zwar Druckstücke axial zusammengespannt, doch sind diese Spannsätze vielteilig, kompliziert im Aufbau und bedürfen eines enormen Konstruktionsaufwandes, da die Druckstücke mit eigenen spannrin- gen zusammenwirken und erst die Spannringe die drehfeste Verbindung zwischen Nabe und Welle hervorrufen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Nabenverbindungen liegt auch darin, dass bei üblichen Radlagerungen mit beidseits neben dem Festrad in Wälzlagern gelagerten Wellen nur ein recht umständlicher Radausbau möglich ist, da zu einem solchen Ausbau auf Grund der einteiligen Welle eines der Wälzlager mühsam von der Welle abzuziehen ist, wenn nicht die Verwendung von geteilten Lagergehäusen in Kauf genommen werden will. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Nabenverbindung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich durch eine einfache, rationelle Konstruktion auszeichnet, einen funktionssicheren, langlebigen Sitz der Nabe auf der Welle garantiert und auch bei einer Wellenlagerung beidseits der Nabe einen schnellen, schwierigkeitslosen Ausbau ermöglicht. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Welle im Bereich der Nabe geteilt ist und die einander zugekehrten Endabschnitte der beiden Wellenteile selbst die Druckstücke bilden, wobei die Wellenteile, wie für lose Druckstücke an sich bekannt, axial zusammenspannbar sind. Die beiden mit der Nabenbohrung zusammenwirkenden, entsprechende Kegelflächen aufweisenden Endabschnitte der Wellenteile ergeben den zur Ubertragung des vorhandenen Drehmomentes erforderlichen und durch die Stärke der Verspannung einstellbaren Reibungsschluss für die Nabenmitnahme. Die gegeneinander verspannbaren Wellenteile ge währleisten einen sich selbsttätig zentrierenden Nabensitz und die bei einer Radialbelastung auftretenden Axialkomponenten heben sich gegenseitig auf, wodurch ein Axialschub auf die Welle vermieden ist. Durch das Verspannen der beiden Wellenteile mit der Nabe wird ausserdem eine satte, spielfreie Anlage zwischen Konussen und Kegelflächen garantiert, so dass einerseits mit einer relativ geringen Oberflächenqualität das Auslangen gefunden wird, anderseits auf Grund der fehlenden Knet- und Walkwirkung es zu einer verschleissfesten, langlebigen Nabenverbindung kommt. Wegen der Zweiteiligkeit der Welle ist auch ein Radausbau mit wenigen Hand griffen durchführbar, da die Wellenteile nach entgegengesetzten Seiten abgenommen werden können und so das Rad vollkommen freigemacht wird. Finden Wälzlager mit der Umfangslast am Innenring und Punktlast am Aussenring Verwendung, ist der Innenring auf der Welle aufgepresst und der Aussenring nur lose im Lagergehäuse eingesetzt, so dass die Wellenteile samt den Wälzlagern auch bei ungeteilten Lagergehäusen ohne Schwierigkeiten auszubauen sind. Da der Klemmsitz der Nabe auf der Welle nur durch das Verspannen der Kegelflächen mit den Konus sein zustandekommt, ist umgekehrt bei fehlender Verspannung auch sofort der Klemmsitz verloren und die Wellenteile lassen sich leicht aus der Nabe herausziehen bzw. von der Nabe lösen. Die erfindungsgemässe Nabenverbindung zeichnet sich durch ihre überaus einfache und elegante Konstruktion aus und eignet sich dabei nicht nur zur Lagerung von Festrädern, beispielsweise der Triebräder von Kranfahrwerken, sondern auch zur Lagerung beliebiger An- und Abtriebsräder, wobei die auftretenden Drehmomente auf beide Wellenteile gleichmässig übertragen werden. In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Wellenteile von einer freien Stirnfläche eines Wellenteiles her über eine Spannschraube miteinander verbunden. Die Spannschraube ist somit jederzeit zugänglich und kann bequem mit entsprechendem Drehmoment angezogen werden, sie stellt eine aufwandslose, die erforderliche Verspannung ermöglichende Verbindung beider Wellenteile dar und steht darüber hinaus auch der Lagerung der Wellenteile im Nahbereich ihrer Kegelflächen nicht im Wege. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Wellenteile über axial miteinander verschraubbare Flanschringe od. dgl. unter Zwischenlage der als Kupplungsmuffe dienenden Nabe zusammengespannt sein. Da die mit den Wellenteilen verspannte Nabe so wohl eine drehfeste, als auch eine biegesteife und zug- bzw. druckfeste Verbindung der Wellenteile mit sich bringt, lässt sich so auf einfache Weise eine spielfreie, zentrierende, starre Wellenkupplung ausbilden, deren Verbindungsmoment variiert werden kann und die leicht montier- und demontierbar ist. Zum Zusammenspannen der Wellenteile sind dabei beliebig geeignete Spanneinrichtungen verwendbar, beispielsweise Flanschringe, die sich an den die Kegelflächen wellenseitig begrenzenden, ringförmigen Stirnflächen abstützen und miteinander verschraubbar sind. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 die Ausbildung einer Radlagerungim Axialschnitt und Fig. 2 die Ausbildung einer Wellenkupplung ebenfalls im Axialschnitt. Gemäss Fig. 1 weist ein Rad 1 zur drehfesten Lagerung auf einer mit einem Antrieb verbundenen Welle 2 eine Nabenbohrung 3 auf, die sich nach beiden Seiten hin erweitert und zwei Konusse 4 bildet. Die Welle 2 ihrerseits besteht aus zwei im Radbereich voneinander getrennten Teilen 2a, 2b, deren einander zugekehrte, als Druckstücke wirkende Endabschnitte 5 in die Nabenbohrung 3 eindringen und sich mit Kegelflächen 6 passend an die Konusse 4 anlegen. Die beiden Wellenteile 2a, 2b sind miteinander über eine Spannschraube 7 verbunden, die von der freien Stirnfläche 8 des Wellenteiles 2a her einschraubbar und anziehbar ist. Durch das Anziehen der Spannschraube 7 werden die beiden Wellenteile 2a, 2b gegeneinander und mit dem Rad 1 verspannt, so dass sich ein sicherer, selbstzentrierender und doch wieder leicht lösbarer Rad sitz ergibt. Das Rad 1 ist mit seiner Welle 2 in einem Radkasten 9 eingesetzt, der in ungeteilten Lagergehäusen 10 Wälz- lager 11 für die Welle 2 aufnimmt. Jedem Wellenteil 2a bzw. 2b ist dabei ein eigenes Wälzlager 11 zugeordnet, das unmittelbar an die Kegelflächen 6 bzw. die Endabschnitte 5 anschliessend auf den Wellenteilen sitzt, wodurch eine beidseits möglichst nahe dem Rad 1 liegende Lagerung der Welle 2 gegeben ist. ATie in Fig. 2 angedeutet, ist zur starren Verbindung der beiden Wellenteile 12a, 12b eine als Kupplungsmuffe dienende, zylindrische Nabe 13 vorgesehen, deren Bohrung 14 zwei Konusse 15 aufweist. Die Wellenteile 12a, 12b bilden mit Endabschnitten 16 an die Konusse 15 angepasste Kegelflächen 17 und werden über axial miteinander verschraubbare Flanschringe 18a, 18b unter Zwischenlage der Kupplungsmuffe zusammengespannt. Es entsteht eine drehfeste, biegesteife, selbstzentrierende zug- und druckfeste Wellenverbindung, die ausserdem-leicht lösbar bleibt und ein einstellbares Verbindungsmoment besitzt.

Claims: P a t e n t a n s p r U c h e : 1. Nabenverbindung für eine drehfest, aber abnehmbar auf einer Welle sitzende Nabe, insbesondere Radnabe, mit einer sich beidseitig nach aussen hin konisch erweiternden Nabenbohrung und zwei verspannbaren, den Konussen der Nabenbohrung angepasste Kegelflächen aufweisenden Druckstücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle im Bereich der Nabe geteilt ist und die einander zugekehrten Endabschnitte (5; 16) der beiden Wellenteile (2a,b;12a,b) selbst die Druckstücke bilden, wobei die Wellenteile, wie für lose Druckstücke an sich bekannt, axial zusammenspannbar sind. 2. Nabenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wellenteile (2a, 2b) von einer freien Stirnfläche (8) eines Wellenteiles (2a) her über eine Spannschraube (7) miteinander verbunden sind. 3. Nabenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wellenteile (12a, 12b) über axial miteinander verschraubbare Flanschringe (18a, 18b) od. dgl. unter Zwischenlage der als Kupplungsmuffe dienenden Nabe (13) zusammengespannt sind.

Inventors: LACKNER, HERBERT, MEINGASSNER, ALOIS
Applicants: VOITH-WERKE ING. A. FRITZ VOITH GESELLSCHAFT M.B.H. & CO. KG.
Application year: 1979
Main classification: F16D1
IPC codes: B60B27, F16D1