DE2733809C2 - Erschütterungsfeste Nabenverbindung - Google Patents

Description

Es ist bekannt, den den Kreisel aufnehmenden Rahmen eines Kreiselgerätes entweoer mit Hilfe eines Kreuzfedergelenks (DE-Gbm 72 37 194) oder mit Hilfe eines Torsionsstabes (DE-PS 16 23 448) einseitig am Kreiselgehäuse zu lagern und damit eine Federfesselung des Kreiselrahmens zu erzielen. Will man zwecks Gewichtsersparnis den bislang vielfach aus Stahl hergestellten Kreiselrahmen aus Aluminium anfertigen, so ergeben sich Schwierigkeiten bei der Herstellung einer beschleunigungsfesten dauerhaften Verbindung zwischen dem Kreiselrahmen und dem Flansch des Torsionsstabes, welcher beispielsweise aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung besteht, weil diese beiden Materialien nicht miteinander verschweißt werden können.

Bei einer aus der DE-OS 20 44 238 bekannten Nabenverbindung nach dem Oberbegriff des An- so spruchs 1 ist der nach außen hin offene Hohlraum der Spannschraube als Sechskantprofil ausgestaltet, damit durch Einsetzen eines entsprechenden Spannschlüssels die Schraube im Gewinc.eloch verstellt und mit ihrer Stirnfläche gegen den zylindrischen Körper gepreßt werden kann. Zur Verbesserung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Nabe und Welle sieht diese bekannte Nabenverbindung vor, daß die die Welle aufnehmende Bohrung eine dem Gewindeloch für die Spannschraube gegenüberliegende Aussparung aufweist, welche sich über einen Winkelbereich von wenigstens 90° und höchstens 150° erstreckt und sich somit eine definierte Dreipunktauflage der Welle in der Nabe ergibt.

Des weiteren zeigt das DE-Gbm 17 72 303 eine Nabenverbindung in Form eines Dreipunkt-Spannrings zur Befestigung eines Maschinenteils auf einer Welle, wobei das Maschinenteil, beispielsweise ein Zahnrad, mit einer dünnen, verformbaren Nabe versehen ist und der die Nabe umfassende Spannring auf der Innenfläche 3 im Winkelabstand von 120° angeordnete Stützflächen aufweist, von denen mindestens eine durch eine radial gerichtete Spannschraube gebildet ist, welche die Nabe derart deformiert, daß die Welle drehsicher gehalten wird.

Diese bekannten Nabenverbindungen erweisen sich dann als unzureichend, wenn infolge von Erschütterungen die Spannschraube sich im Gewinde lockert, Aufgabe der Erfindung ist es folglich, eine erschütterungsfeste Nabenbefestigung zu zuschaffen. Sie soll sich insbesondere für Präzisionsgeräte der eingangs genannten Art eignen. Durch die erfindungsgemäße Versuiweißung des Befestigungselements mit dem zylindrischen Körper ergibt sich eine gegen Erschütterungen beständige Nabenverbindung. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Verwendung eines Elektronenstrahlschweißverfahrens zur Verbindung einer Achse mit einer Buchse ist aus der DE-OS 25 17 022 bekannt, wo bei einer flexiblen frei tragenden Zahnradunterstützung für Planetengetriebe, die mit ihrem einen Ende an einem Träger gehaltene und am anderen Ende mit einer Zahnradtragbuchse vereinigte flexible Tragachse sowohl mit dem Träger als auch mit der Buchse durch entsprechende Schweißstellen verbunden ist

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei

F i g. 1 einen Teikchnitt durch die hier interessierenden Teile einer Kreiselrahmenlagerung mittels Torsionsstab und

Fig.2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1 wiedergibt

Fi g. 1 zeigt die einseitige Lagerung eines Kreiselrahmens 1 mit Hilfe eines Torsionsstabes 2 in einem Kreiselgehäuse 3. Der Torsionsstab 2 ist an seinen Enden mit zylindrischen Flanschen 4 und 5 ausgestattet, von denen der letztgenannte in nicht Häher dargestellter Weise mit der Gehäuseaufnahme 3 verbunden ist Zum Befestigen des anderen Flansches 4 in einem hülsenartigen Teil 7 des Kreiselrahmens 1 sind in letzterem drei um 120° im Winkel versetzte Gewindelöcher 8,9 und 10 vorgesehen, in welche je eine Hohlschraube 11,12 bzw. 13 eingeschraubt ist. Diese Hohlschrauben weisen jeweils einen nach außen hin offenen Hohlraum 14 größeren Durchmessers sowie ein dem Flansch 4 zugewandtes Loch IS geringeren Durchmessers auf. Der Innendurchmesser dieser Hohlschrauben ist also abgesetzt Damit die Hohlschrauben in genau definierter Weise gegen den Flansch 4 drücken, ist dieser im Bereich der Gewindebohrungen 8, 9 und 10 etwas abgeflacht, so daß die Schrauben flach auf diesen Teilen des Flansches 4 aufliegen. Zur endgültigen Befestigung und Lagesicherung ist jede der Hohlschrauben 11, 12 und 13 an den mit 16 bezeichneten Stellen mittels Laserstrahl mit dem Flansch 4 verschweißt. Eine solche Schweißung ist möglich, weil die Hohlschrauben aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie der Torsionsstab 2 mit seinen beiden Flanschen 4 und 5, Da die Hohlschrauben in ihrem äußeren Teil einen größeren Innendurchmesser haben, gelingt es, den Laserstrahl von außen schräg in das Innere der Hohlschrauben hineinzurichten, derart, daß er den Rand des engeren Loches 15 mit der Oberfläche des Flansches 4 verschweißt Dies kann beispielsweise an zwei oder mehreren Stellen am Umfang des Loches 15 geschehen. Durch diese Verschweißung wird einerseits eine

endgültige Lagefixierung des Flansches 4 in der Hölse 7 des Rahmens 1 gewährleistet und zum anderen sichergestellt, daß die Schraube 11,12 bzw, 13 sich nicht lösen kann. Zusätzlich kann an der Stelle 17 als Lagesicherung für die Hohlscbraube eine Blockierung des Innengewindes des betreffenden Gewindeloches erfolgen.
Die Flansche 4 und 5 sind darüber hinaus mit vier axial gerichteten Durchgangslöehern 18 verschen, durch welche die elektrischen Anschlußleitungen 19 for die vom Kreiselrahmen 1 getragenen, mit Strom zu versorgenden Bauteile, beispielsweise den Kreiselmotor, hindurchgeführt sind. An Stelle von Laserstrahlen können auch Ladungsträgerstrahlen, wie Elektronenoder Plasmastrahlen zum punktförmigen Verschweißen dienen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Nabenverbindung zum Befestigen eines zylindrischen Körpers in einer Hülse unter Verwendung wenigstens einer in ein Gewindleloch der Hülse eingeschraubten, gegen den zylindrischen Körper drückenden und einen nach außen hin offenen Hohlraum aufweisenden Schraube, dadurch gekennzeichnet, da3 der Hohlraum (14) durchge- "> hend sich bis zur Berührungsfläche von Schraube (11, 12, 13) und zylindrischem Körper (4) erstreckt und diese Berührungsflächen zumindest punktweise durch Laserstrahl (16) oder Ladungsträgerstrahl verschweißt sind. '⁵

2. Nabenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der Schraube (ti, 12,13) im Durchmesser abgesetzt ist und daß der nach außen offene Hohlraum (14) größeren Durchmesser hat «ö das dem zylindrischen Körper (4) zugewandte Durchgangsloch (15) der Schraube.

3. Nabenverbindung nach Anspruch 1 oder 2 zum Befestigen eines zylindrischen Halteflansches eines aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung bestehenden Torsionsstabes in einem hülsenförmigen, aus Alumi- & nium bestehenden Kreiselrahmen eines Kreiselgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschrauben (U, 12, 13) aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung hergestellt sind.

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