DE2445252A1 - Wellenverbindung und verfahren zur verbindung einer welle mit einer nabe zwecks uebertragung grosser drehmomente - Google Patents

Description

• Wellenverbindung und Verfahren zur Verbindung einer Welle mit einer Nabe zwecks Übertragung großer Drchmorllente Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellenverbindung und ein Verfahren zur Verbindung einer Welle mit einer Nabe zwecks Sbertragung großer Drehmomente, welches eine leichte Demontage ohne Beschädigung der Berührungsflächen gewährleistet.
• Bisher wird gewöhnlich bei diesen Maschinen die Verbindung mit Hilfe von zwei oder mehr Keilen hergestellt.
• Nachteilig bei dieser Lösung ist der große Arbeitsaufwand, welcher durch hohe Anforderungen an eine genaue Einpassung der Keile in die Welle und Nabe-beeinflußt ist. Falls es sich um Bestandteile großer Dimensionen handelt, kann beim Einpassen der Verbindung kein genaues Maschinenschleifen, Räumen u. dl. durchgeCühr-t werden, so daß es notwendig is-t, die Operation von Hand aus zu Menden. Auch ist die Kontrolle der Einbettung des Keiles in der Nut seile beschwerlich. Daher überträgt der Keil die Kraft vom Drehmoment nur mit einem Bruch-teil der Fläche, welche bei der Berechnung in Erwägung gezogen wurde. Das hat eine Erhöhung des spezifischen Druckes, ein Verquetschen der Auflageflächen und die Bildung eines Spieles zwischen Keil und Nut zur Folge. Sind die Verbindungen durch ein veranderliches Drehmoment, z.B. bei Kupplungen, Bremsen und Vorgelegewellen mechanischer Pressen beansprucht, so kommt es zwischen Nabe und Welle zu gegenseiti5n -tanDentialen Bewegungen.
• Bei diesen Bewegungen kommt es in en am meisten belasteten Verbindungspunk-ten zu einer sog. Druckkorrosion, die sich durch eine feste Verbindung in Form einer Sinterung dieser kritschen Stellen bemerkbar macht Bei einer Demontage der Verbindung kommt es an diesen Stellen zum Herausreißen des Materials-der Welle oder Nabe, welches sich anhäuft und an der Oberflache des Gegenstückes eine Briefe bildet. Die Menge des angehäuften Materials nimmt allmählich zu, so daß sich die eins gravierte Riefe erweitert und vertieft. Zum Schluß erreicht sie die Tiefe einiger Millimeter. Die zum Abziehen der Nabe notwendige Kraft überschreitet in diesen Fällen 100 Mp. In vielen Fällen, insbesondere bei Durchmessern über 250 mm is es nicht möglich, die Nabe mit Hilfe zugänglicher Motagehilfsmittel überhaupt zu demontieren. Es ist notwendig, sie zu zerschneiden und somit den teuren Bestandteil, z.B.
• Zalînrad, hupplungsmuffe, Ritzel und dgl. völlig zu zerstören.
• Sofern es gelingt, die Nabe abzuziehen, ptlegt die Beschädigung der Berührungsflächen so zu sein, daß diese nur schr mühsam und unter hohem Kostenaufwand ausgebessert werden können, wobei die ursprüngliche gewüschte Genauigkeit nicht mehr zu erreichen ist.
• In Betrieben, welche mit einer größeren Anzahl schwerer mechanischer Pressen ausgestattet sind, kommt es sodann durch Verlängerung der Dauer von Ausbesserungen, Ruhezeiten und Ersatz zerstörter Einzelteile regelmäßig zu großen Verluste. Oft ist außerdem die Demontage einer solchen Verbindung sehr gefährlich, wenn sich die Verbindung 3 - 6 m über der Erde befindet und es sich um Einzelteile vom Gewicht mehrerer To-nnen handelt.
• Es sind Ausfuilrungsforrnen von Verbiildun,-en zwischen Welle und Nabe bekannt, welche die Demontage erleichtern, wie z.B. Spannelemente nach dem System Ringfeder, Spannelemente nach dem System DOKO, oder die ein hydraulisches Spreizen der Nabe bei der Demontage (System Brandt) gewährleisten. Diese Ausführungsformen ermöglichen jedoch entweder keine Übertragung der gewünschten Drehmomente, d.i. bis 600 000 kpm, sie erfordern dabei eine grcßsre liabendicke (System Ringfeder und DOKO), was bei Ritzeln mit kleiner Zähne zahl nicht angewendet werden kann, oder sie erfordern zur Sicherung ihrer Funktion eine solche Genauigkeitsstufe und oberflächengüte (System Brandt), wie sie bei großdirnensiollalen Einzelteilen nur schwer zu erreichen ist.
• Viele dieser Nachteile beseitigt die Erfindung.
• Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer äußerst einfachen und einfach zu lösenden, aber sehr festen Wellenverbindung ii'it einer Nabe.
• Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Welle mit der Nabe durch ein System von kalibrierten Löchern verbohrt wird, in denen Spreizbüchsen mit einer zylindrischen Außenflache und kegeligen Innenfläche eingelegt sind, welche mittels Kegelstiften derart gespreizt werden, daß nach Aufliegen auf den Wänden der kalibrierten Löcher ein gleichförmiges Spiel zwischen Welle und Nabe gebildet wird.
• Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten AusSührungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Verbindung von Welle und Nabe und Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1 mit teilweisem Schnitt.
• Eine Welle 1 ist mit einer Nabe 2 durch ein System von kalibrierten Löchern 3 verbohrt, in denen längsgeschlitzte Spreizbüchsen 4 mit einer zylindrischen Außenfläche und kegeliger Innenfläche eingelegt sind.
• Die Bohrungen befinden sich teils in der Welle 1, teils in der Nabe 2. Die Achsen der Bohrungen verdaufen parallel zur Welle und Nabenachse. Ebenso verlaufe die Schlitze der Spreizbüchsen 4 parallel zur Wellen- und Nabenachse, ebenso wie die Kegelachsen der Kegelstifte 5 und der Kegelflächen im Innern der Spreizbüchsen 4.
• Die Spreizbüchsen 4 sind mittels Kegelstiften 5 gespreizt, welche durch Schrauben 6 in den kegeligen hohlraum der Spreizbüchsen 4 hineingezogen werden. Die Nabe 2 ist auf der Welle 1 mit einem solchen Spiel aufgeschoben, daß da Drehmoment und auch die Radialkräfte lediglich durch die Spreizbüchsen 4 und Kegelst-ifte 5 übertragen werden. Die Sicherung der Nabe 2 in axialer Richtung erfolgt mit Hilfe eines Flansches 7, welcher mittels Schrauben 8 mit der Welle 1 fest verbunden ist.
• Die Demontage erfolgt durch Lockerung der Schrauben 6 und Abklopfen ihrer Köpfe. Hierdurch schiebt sich der IEegelstift 5 aus der geschlitzten Spreizbüchse 4 heraus; die sich' lockert und leicht heraus>;enommen werden kann.
• Nachdem zwischen elle 1 und Nabe 2 ein großes Spiel vorhanden ist, lockert sich die Nabe 2 nach Herausnahme der Spreizbüchsen 4 vollkommen, so daß es möglich ist, die Nabe 2 ohne ühe von der Welle 1 abzunehmen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbindung der Welle 1 mit der Nabe 2 kann vorteilhaft zwecks Übertragung großer Drehmomente, insbesondere bei schweren mechanischen Pressen,verwendet werden.

Claims (5)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zum Verbinden einer Welle mit einer Nabe zwecks Übertragung großer Drehmomente, d a d u r c n g e k e n n z e i c h n e t daß die Welle (1) mit der Nabe (2) durch ein System von kalibrierten Löchern (3) verbohrt wird, in denen Spreizbüchsen (4) !1ìit einer zylindrischen Außenfläche und kegeligen Innenfläche eingelegt werden, welche mittels Kegelstiften (5) derart gespreizt werden, daß nach Aufliegen auf den Wänden der kalibrierten Löcher (3) ein gleichförmiges Spiel zwischen zelle (1) und Nabe (2) gebildet wird.

2. Wellenverbindung zwischen eine Welle und einer Nabe, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h in Ausnehrnungen, die mit einem Teil ihres Querschnittes in der Wellenaußenfläche, mit dem anderen Teil ihres Querschnittes in der nabeninnenfläche' verlaufen, eingesetzte Spreizbüchsen (4).

3. Wellenverbindung nach Anspruch 2, gekennzeichnet urch mittels Schrauben (6) in die Spreizbüchsen (4) einziehbare Kegelstifte.

4. Wellenverbindung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen auf das Ende der Welle (1) aufgeschraubten Flansch (7).

5. Verwendung von Spreizbüchsun (4) zur Verbindung einer Welle (1) mit einer Nabe (2) an schweren Pressen.