DE1911812A1

DE1911812A1 - Verfahren zum Einbau eines Propellers,Luefterrades oder irgendeines Rades auf eine Welle zu einer kraftschluessigen Verbindung

Info

Publication number: DE1911812A1
Application number: DE19691911812
Authority: DE
Inventors: Bunyan Thomas Walter
Original assignee: P U O PILGRIM VALVE Ltd
Current assignee: P U O PILGRIM VALVE Ltd
Priority date: 1968-03-11
Filing date: 1969-03-08
Publication date: 1969-10-16
Also published as: NO137684C; FR2003638A1; DE1911812C3; NL157392B; GB1252756A; US3577628A; DE1911812B2; JPS5227310B1; NO137684B; ES364250A1; NL6903521A

Description

Verfahren zum Einbau eines Propellers, Lüfterrades oder irgendeines Rades auf eine Welle zu einer kraftschlüssigen Verbindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau eines Propellers, Lüfterrades oder irgendeines Rades aus Metall auf eine Welle zu einer in Bezug auf Drehmoment und Axialschub kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere von der Bauart, die eine separate, metallische Büchse zwischen der Welle und der Nabe des einzubauenden Teils umfaßt, wobei die Büchse außen kegelig und kraftschlüssig in die entsprechende kegelige Bohrung der Nabe getrieben ist, und die Verbindung von Nabe und eingetriebener Büchse kraftschlüssig auf dieWelle montiert ist.

Beim Einbau, insbesondere von großen und schweren Teilen, wie es z. B. bisher bei Schiffspropellern praktiziert wurde, waren eine hochgenaue Bettung der äußeren Kegelflache der Büchse und der inneren Kegelfläche der Nabe wichtig, wenn ein Treibsitz zwischen der Büchse und der Nabe erhalten werden sollte. Bei einem Schiffspropeller war viel Zeit und Geschick verbunden mit viel Handarbeit notwendig, um einen guten Bettungskontakt von minimal 60 % der Berührungsflächen zu erreichen. Die Toleranzen bet der Oberflächenendbearbeitung der Berührungsflächen waren in der Größenordnung von 7 Mikron und selbst bei solchen Endbearbeitungen waren im günstigsten Fall ein Reibungskoeffizient

Telefon OKI/330433 - 2 - Tetagr.-Adr.: ELMTENl ^ö H'SfKhArtoftio^MliShSn SdiJÖ Efeutschi Bank Aue*bwfl Kto. OB/34192

zwischen der Büchse und der Nabe von 0,185 zu erzielen *

Mittels vorliegender Erfindung ist es möglich, einen vorgegebenen Treibsitz der Büchse in der Nabe auszuführen, ohne daß langwieriges vorbereitendes und hochgenaues Einschleifen der · Kegelflächen, die zum Anliegen kommen sollen, notwendig wäre. Weiterhin ist ein wesentlich höherer Reibungskoeffizient, bis zum Siebenfachen, unter ähnlichen wie bisher üblichen Treibsitzbedingungen zu erreichen.

Wegen dieser Erhöhung des Reibungskoeffizienten zwischen der Büchse und der Nabe ist es möglich, die Wandstärke der Büchse zu vergrößern, ja selbst zu verdoppeln. Das erlaubt die Propellerkosten beträchlich zu senken, da die Kosten des Büchsenmaterials einen kleinen Bruchteil z_t B₀ ein Achtel der von Bronze ausmachen, die normalerweise für Propeller genommen wirde

Weiterhin kann ein kraftschlüssiger Treibsitz der Büchse in der Nabe mit einer wesentlich kleineren als bisher erforderliehen Überlappung der Nabe mit der Büchse erhalten werden, wöbet die Verminderung der Überlappung in umgekehrtem Verhältnis zur Erhöhung des Reibungskoeffizienten steht.

Die Verminderung der erforderlichen Überlappung der Nabe mit der Büchse ist vom Gesichtspunkt der Wirkung&er Nabenspannungen auf die Dauerleistung (fatigue performance) von ζ. Β. Schiffspropellern von großem Vorteil.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Einbau eines Propellers, Lüfterrades oder irgendeines Rades auf eine Welle bereitgestellt^ von der Bauart, die eine separate, außen kegelige, metallische Büchse umfaßt, wobei die Büchse zu einer in Bezug auf Drehmoment und Axialschub kraftschlüssigen Verbindung auf die Welle montiert und kraftschlüssig in eine eine entsprechende kegelige Bohrung aufweisende Nabe des einzubauenden Teils getrieben ist, gekennzeichnet durch das Einbringen einer härtbaren oder kalt aushärtenden Mehrkomponenten-Kunstharzschicht zwischen die Büchse und die Nabe .9 Q 9 g_{4 2/1} ^ β 6

Der gegenwärtig bevorzugte -Kunstfaarz ist der unter dem Namen Araldite bekannte Kunstharz, der, wenn ausgehärtet, neben guten Bindungseigerss chaf ten eine gute Scherfestigkeit und hohe elektrische Isolationseigenschaften aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, betreffend den Zusammenbau eines Schiffspropellers, wird nachfolgend an Hand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Auf der Zeichnung ist ein bereits eingebauter Schiffspropeller auf einer Welle in Längsschnitt dargestellt.

Eine Propellerwelle 10 läuft in einem kegeligen Teil 11 und einem mit einem Schraubgewinde versehenen Endteil 25 aus.

Der Propeller besteht aus einer Nabe 12 und mehreren Propellerblättern 13* die mit der Nabe zusammengegossen sind.

Zwischen dem kegeligen Teil 11 der Welle und der Habe 12 sitzt eine außen wie innen kegelig ausgebildete, metallische Büchse 14, wobei der Innenkegel mit dem Kegel des kegeligen Teils 11 der Welle und der Außenkegel der Büchse 14 mit der kegeligen Bührung der Nabe 12 übereinstimmt.

Vor dem Einbau werden die Umfangsflache der Büchse 14 und die Bohrungsfläche der Nabe 12 beide mit flüssigem Araldite bestrichen, die Büchse 14 in die Nabe 12 eingeführt und in irgendeiner bekannten Weise mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt. Diese Kraft wird solange aufrechtgehalten, bis das Araldite in einer ßchicht in innigem Kontakt mit den Flächen der Büchse und der Nabe ausgehärtet ist.

Für einen wie dargestellten Zusammenbau ist die Bohrung der verwendeten Büchse 14 passend zum kegeligen Teil 11 der Welle bearbeitet und wird die Verbindung von Nabe und Büchse auf den kegeligen Teil der Welle aufgezogen und kraftschlüssig mit ihm verbunden.

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Wenn die Büchse 14 auf das kegelige Wellenende 11, wie oben beschrieben, gelrieben wird, so wird dieBüchse 14 um ein gewisses Maß gedehnt, was einen Druck auf die Nabe 12 und den Vorteil einer weiteren Erhöhung des Reibungskoeffizienten zwischen der Büchse und der Nabe zur Folge hat.

.Der Außenkegel der Büchse 14 kann an seinem vorderen Ende durch das Erzeugen von Nuten 18 oder alternativ oder zusätzlich von Nuten 24 in der Bohrung der Nabe 12 entlastet werden. Diese Nuten 18 und 24 werden mit Araldite ausgegossen, wobei der Zweck und die Wirkung solcher Eritlastungsnuten darin besteht, eine progressive Verminderung der Klemm- oder Preßspannungen in der Propellerwelle und stufenweise Entlastung der Radialspannungen zu erhalten, mit einer vorteilhaften Wirkung auf die Dauerfestigkeit der Welle.

Dort, wo solche Spannungsentlastungsnuten 18 und 24 vorgesehen sind, kann das Ausgießen mit Araldite in der Weise geschehen, indem der mit der Büchse vormontierte Propeller auf seiner Rückseite, d. h. mit dem rückwärtigen Ende nach unten gelegt, Araldite in die Nuten gegossen und der Propeller so lange in dieser Lage belassen wird, bis das Araldite ausgehärtet ist.

Das Araldite, dessen Elastizitätsmodul ungefähr ein Zwanzigstel von dem des Büchsenmaterials beträgt, übt nur eine vernachlässigbare Zwangskraft auf die Büchse aus.

Das vordere Ende der zusammengebauten Nabe mit Büchse kann, um eine ringförmige Aussparung 26, wie dargestellt, zu erhalten, bearbeitet , ein Ring 15 aus einem Metall, ähnlieh dem der Nabe 12, in die Aussparung 26 eingelegt und dieser, wie bei 17 gezeigt, an die Nabe geschweißt werden, um den Ringspalt am vorderen Ende zwischen der Nabe und der Büchse msserdicht zu machen»

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Claims

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Patentansprüche

_t1e^erfahren zum Einbau eines Propellers, eines Lüfterrades oder ^ irgendeines Rades (12, I5) auf eine Welle (1O) zu einer in Bezug auf Drehmoment und Axialschub kraftschlüssigen Verbindung, von der Bauart, die eine separate, außen kegelige, metallische Büchse (14) umfaßt, wobei die Büchse zu einer kraftsehlüssigen Verbindung auf die Welle montiert und kraftschlüssig in eine eine entsprechende kegelige Bohrung aufweisende Nabe (12) des einzubauenden Teils getrieben ist, ge kenn.ze lehnet durch das Einbringen einer härtbaren oder kalt aushärtenden Kunstharzschicht in flüssigem Zustand zwischen die Büchse und die Nabe und das Beaufschlagen der Kontaktflächen solange mit einer Druckkraft bis diese Kunstharzschicht ausgehärtet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als härtbarer oder kaltaushärtender Kunsthart der unter dem Namen Araldite (eingetragenes Warenzeichen) bekannte Kunstharz eingebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η nz e i ehn e t , daß die Kunstharzschicht in flüssigem Zustand auf die Umfangsflache der Büchse (14) oder auf die Bohrungsfläche der Nabe (12) oder auf beide Flächen gebracht wird, wonach die Büchse, um diese in die Nabe zujziehen, mit einer Kraft In Axialrichtung beaufschlagt und in ihren Sitz getrieben wird, und die die Büchse beaufschlagende Axialkraft solange aufrechtgehalten wird bis die Kunstharzschicht zwischen der Büchse und der Nabe ausgehärtet ist._

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, g eke η η ze lehnet durch das Erzeugen van Nuten (18, 24} am Umfang der Büchse^ 4), in der Bohrung der fiafce (12) oder an beiden und zwar/deren einem Ende, und das AuSejsgieien dieser Nuten mit dem Kunstharz*

5. Verfanren nach einem der vorstellenden Ansprüche ₉ g e k β η η-zeichnet durch die Bildung einer ringförmigen Aussparung (26) an einem Ende der zusammengebauten Nabe (12) und Büchse (H) und überspannen des mit Kunstharz gefüllten Ringspaltes durch Einlegen eines Ringes (15) aus einem Metall., ähnlich dem der Nabe, in die Aussparung und Anschweißen des Ringes an die Nabe.

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