DE102021202834A1 - Klemmschraube und zugehörige Anordnung - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Klemmschraube (1) vorgeschlagen, die eine Schraube (2) und zwei Muttern (3, 4) umfasst, wobei jede Mutter auf ein Ende der Schraube geschraubt ist. Sie umfasst ferner zwei Unterlegscheiben (5, 6), die um die Schraube herum befestigt sind und axial zwischen den beiden Muttern angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Klemmschrauben, insbesondere Klemmschrauben zur Anordnung von zumindest zwei Turbinenteilen.
  • In der Regel werden zwei Turbinenteile mit Spielpassungsschrauben miteinander verbunden.
  • Bei der Übertragung eines hohen Drehmoments durch die Kupplungen kann es zum Durchrutschen der Kupplungen kommen, so dass die Schrauben mit Spielpassung festsitzen und sich nicht mehr leicht lösen lassen.
  • Um dies zu vermeiden, sind die Drehmomentkapazitäten von Kupplungen mit Spielpassungsschrauben gering.
  • Eine bekannte Lösung zur Erhöhung der Drehmomentkapazität ist die Verwendung von Spreizschrauben zur Verbindung der beiden Turbinenteile.
  • Die Spreizschrauben spreizen sich im Inneren und füllen die Kupplungslöcher der Teile, um ein Rutschen zu verhindern.
  • Das Implementieren von Spreizschrauben erfordert jedoch sehr enge Toleranzen in den Kupplungslöchern und ist teuer.
  • Es besteht die Notwendigkeit, zumindest einige der vorgenannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere durch den Vorschlag einer einfach zu implementierenden Klemmschraube.
  • Gemäß einem Aspekt wird eine Klemmschraube vorgeschlagen, die eine Schraube und zwei Muttern umfasst, wobei jede Mutter auf ein Ende der Schraube geschraubt wird.
  • Sie umfasst ferner zwei Unterlegscheiben, die um die Schraube herum befestigt sind und axial zwischen den beiden Muttern angeordnet sind.
  • Die Unterlegscheiben stützen die Schraube, und die Schraube kann eine Kupplung, in der sie befestigt ist, nicht berühren.
  • Da die Schraube nicht physisch mit den Unterlegscheiben verbunden ist und keinen Kontakt mit den Turbinenteilen hat, kann sie jederzeit entspannt und entfernt werden.
  • Die Drehmomentkapazität der Klemmschraube ist höher und hat eine größere Drehmomentkapazität als die zuvor erwähnte Verschraubung mit Spielpassung.
  • Die Klemmschraube ist einfacher und leichter zu verwenden als die Spreizverschraubung und die Toleranzen sind deutlich entspannt.
  • Vorteilhafterweise umfasst jede Unterlegscheibe einen axialen Abschnitt, der um die Schraube herum befestigt ist. Vorzugsweise ragt der axiale Abschnitt um 1-50 mm, vorzugsweise um 10-20 mm, in das Kupplungsloch hinein.
  • Vorteilhafterweise umfasst jede Unterlegscheibe weiter eine radiale Schulter, die sich von dem axialen Abschnitt radial nach außen erstreckt. Vorzugsweise hat die radiale Schulter der Unterlegscheiben einen Durchmesser, der größer oder gleich dem Durchmesser der Mutter ist.
  • Vorteilhafterweise umfasst jede Unterlegscheibe eine Reibungsbeschichtung, insbesondere eine Beschichtung mit hoher Reibung.
  • Die Unterlegscheibe kann auf den sich berührenden Flächen nicht rutschen.
  • Vorteilhafterweise ist der Außendurchmesser der Schraube konstant. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser der Schraube gleich dem Außendurchmesser des Außengewindes.
  • Vorteilhaft ist, dass zwischen dem Außendurchmesser der Schraube und dem Außengewinde kein Hinterschnitt vorhanden ist.
  • Vorteilhafterweise umfasst jedes Ende der Schraube ein kegelförmiges Innengewinde. Vorzugsweise kann die Tiefe des Innengewindes maximiert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Anordnung aus zumindest zwei Teilen und einer Klemmschraube wie oben definiert vorgeschlagen.
  • Die beiden Teile umfassen jeweils ein Kupplungsloch und sind axial zueinander ausgerichtet und stehen miteinander in Kontakt. Jede Unterlegscheibe der Klemmschraube ist in einem der Kupplungslöcher der beiden Teile befestigt. Die Schraube wird in die Kupplungslöcher eingeführt, ohne die beiden Teile zu berühren, und wird von den Unterlegscheiben in den Kupplungslöchern gehalten.
  • Vorteilhaft ist, dass die Kupplungslöcher der beiden Teile konzentrisch sind. Vorzugsweise können die Lochdurchmesser der beiden Teile gleich sein.
  • Vorteilhafterweise ist jede Unterlegscheibe der Klemmschraube axial zwischen einem der beiden Teile und einer der Muttern eingefügt. Die bereits erwähnte Reibschicht verhindert ein Verrutschen zwischen den sich berührenden Teilen.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in keiner Weise einschränkend ist, und den beigefügten Zeichnungen, in denen:
    • [1] eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Klemmschraube gemäß der Erfindung ist,
    • [2] ein Querschnitt durch die Klemmschraube der 1 ist, und
    • [3] ein Querschnitt eines Beispiels von zwei Turbinenteilen ist, die mit der Klemmschraube der 1 zusammengebaut sind.
  • Es wird auf die 1 und 2 verwiesen, die ein Ausführungsbeispiel einer Klemmschraube 1 darstellen.
  • Die Klemmschraube 1 umfasst eine Schraube 2, eine erste und eine zweite Mutter 3, 4 sowie eine erste und eine zweite Unterlegscheibe 5, 6.
  • Bei den Unterlegscheiben 5, 6 handelt es sich zum Beispiel um Zapfenscheiben.
  • Die erste Mutter 3 wird auf ein Ende der Schraube 1 und die zweite Mutter 4 auf das gegenüberliegende Ende der Schraube aufgeschraubt.
  • Die Unterlegscheiben 5, 6 sind axial zwischen den beiden Muttern 3, 4 und um die Schraube 2 herum angeordnet.
  • Die Unterlegscheibe 5 liegt axial an der ersten Mutter 3 an und die Unterlegscheibe 6 liegt axial an der zweiten Mutter 4 an.
  • Jede Unterlegscheibe 5, 6 umfasst einen axialen Abschnitt 5a, 6a, der um die Schraube 2 befestigt ist, und eine radiale Schulter 5b, 6b, die sich von dem axialen Abschnitt 5a, 6a radial nach außen erstreckt.
  • Jedes Ende der Schraube 2 umfasst ein kegelförmiges Innengewinde 9, 10, das an der stirnseitigen Seite der Schraube gebildet wird.
  • Jede Unterlegscheibe 5, 6 kann eine Reibungsbeschichtung, insbesondere eine Beschichtung mit hoher Reibung, umfassen.
  • Die Scheiben 5, 6 können auf den sich berührenden Flächen nicht rutschen.
  • 3 zeigt einen Schnitt durch ein Beispiel von zwei Turbinenteilen 11, 12, die mit der Klemmschraube 1 zusammengebaut sind.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Klemmschraube 1 für die Anordnung von mehr als zwei Turbinenteilen verwendet werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Turbinenteile mit mehr als einer Klemmschraube 1 zusammengebaut werden.
  • Die Turbinenteile können durch andere Teile als Turbinenteile ersetzt werden.
  • Ein erstes Turbinenteil 11 umfasst ein erstes Kupplungsloch 13 und das zweite Turbinenteil 12 umfasst ein zweites Kupplungsloch 14, wobei die beiden Turbinenteile miteinander in Kontakt stehen.
  • Die beiden Kupplungslöcher können konzentrisch sein.
  • Die erste Unterlegscheibe 5 befindet sich zwischen der ersten Mutter 3 und dem ersten Turbinenteil 11.
  • Genauer gesagt befindet sich die radiale Schulter 5b der ersten Scheibe 5 zwischen der Mutter 3 und dem ersten Turbinenteil 11, und der axiale Abschnitt 5a der ersten Scheibe 5 wird in das erste Kupplungsloch 13 eingesetzt.
  • In gleicher Weise wird die zweite Scheibe 6 zwischen der zweiten Mutter 4 und dem zweiten Turbinenteil 12 angeordnet, wobei die radiale Schulter 6b der zweiten Scheibe 6 zwischen der Mutter 4 und dem zweiten Turbinenteil 12 angeordnet ist und der axiale Abschnitt 6a der zweiten Scheibe 6 in das zweite Kupplungsloch 14 eingesetzt ist.
  • Vorzugsweise kann zwischen dem Außendurchmesser der Schraube und dem Innendurchmesser der Unterlegscheibe ein Spalt von 0,01-0,21 mm bestehen. Vorzugsweise kann der Spalt 0,09-0,11 mm betragen.
  • Vorzugsweise kann zwischen dem Außendurchmesser des axialen Abschnitts der Unterlegscheibe und dem Innendurchmesser des Lochs ein Spalt von 0,01-0,21 mm vorhanden sein. Vorzugsweise kann der Spalt 0,09-0,11 mm betragen.
  • Die Schraube 2 wird in die beiden konzentrischen Unterlegscheiben 5, 6 eingesetzt.
  • Die Unterlegscheiben 5, 6 halten die Schraube 2 mittig in den Kupplungslöchern 13, 14, so dass die Schraube 2 nicht mit den beiden Turbinenteilen 11, 12 in Kontakt ist.
  • Wenn die Kupplung verrutscht, kommt die Schraube 2 daher nur mit den Unterlegscheiben 5, 6 in Berührung.
  • Da die Schraube 2 nicht mit den Unterlegscheiben 5, 6 verbunden ist und keinen Kontakt zu den Turbinenteilen 11, 12 hat, kann die Schraube 2 jederzeit entspannt und entfernt werden.
  • Die Drehmomentkapazität der Klemmschraube 1 ist erhöht und hat eine größere Drehmomentkapazität als die zuvor erwähnte Verschraubung mit Spielpassung.
  • Die Klemmschraube 1 ist einfacher und leichter zu handhaben als die Spreizverschraubung und die Toleranzen sind deutlich geringer.

Claims (9)

  1. Klemmschraube (1), umfassend eine Schraube (2) und zwei Muttern (3, 4), wobei jede Mutter auf ein Ende der Schraube geschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter zwei Unterlegscheiben (5, 6) umfasst, die um die Schraube befestigt und axial zwischen den beiden Muttern angeordnet sind.
  2. Klemmschraube gemäß Anspruch 1, wobei jede Unterlegscheibe (5, 6) einen axialen Abschnitt (5a, 6a) umfasst, der um die Schraube (2) befestigt ist.
  3. Klemmschraube gemäß Anspruch 2, wobei jede Unterlegscheibe (5, 6) weiter einen radialen Kragen (5b, 6b) umfasst, der sich von dem axialen Abschnitt (5a, 6a) radial nach außen erstreckt.
  4. Klemmschraube gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede Unterlegscheibe eine Reibungsbeschichtung, insbesondere eine Beschichtung mit hoher Reibung, umfasst.
  5. Klemmschraube gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Außendurchmesser der Schraube (2) konstant ist.
  6. Klemmschraube gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jedes Ende der Schraube (2) ein kegelförmiges Innengewinde (9, 10) umfasst.
  7. Anordnung aus mindestens zwei Teilen (11, 12) und einer Klemmschraube (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die beiden Teile jeweils ein Kupplungsloch (13, 14) umfassen und axial ausgerichtet sind und miteinander in Kontakt stehen, wobei jede Unterlegscheibe (5, 6) der Klemmschraube in einem der Kupplungslöcher (13, 14) der beiden Teile befestigt ist, wobei die Schraube (2) in die Kupplungslöcher eingesetzt ist, ohne die beiden Teile zu berühren, und von den Unterlegscheiben in den Kupplungslöchern gehalten ist.
  8. Anordnung gemäß Anspruch 7, wobei die Kupplungslöcher der beiden Teile konzentrisch sind.
  9. Anordnung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei jede Unterlegscheibe (5, 6) der Klemmschraube axial zwischen einem der beiden Teile und einer der Muttern (3, 4) eingefügt ist.
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