DE581731C

DE581731C - Verbindung von kraftuebertragenden Maschinenteilen

Info

Publication number: DE581731C
Application number: DE1930581731D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-08-12
Filing date: 1930-08-12
Publication date: 1933-08-02

Description

Im Maschinenbau ist häufig die Aufgabe zu lösen, Maschinenteile, z. B. Ringe _oder Räder, mit anderen Maschinenteilen, z. B. einem Gehäuse oder einer Welle, derart zu-

. 5 sammenzubauen, daß die Befestigung nicht nur den auftretenden Kräften, sondern auch Temperaturänderungen standhalten kann.

Bei Temperaturschwankungen ist damit zu rechnen, daß, zumindest vorübergehend, die mittlere Temperatur des einen Maschinenteiles eine andere ist als diejenige des anderen Maschinenteiles. Wird z. B. die Temperatur einer in eine Innenbohrung eines Körpers eingesetzten Büchse vorübergehend niedriger als diejenige des Körpers, in dem sie sitzt, etwa einem Gehäuse oder einer Welle, so ist eine Lockerung der Verbindung zu erwarten, die den Wärmeübergang zwischen beiden Teilen erschwert und infolgedessen

so den Temperaturunterschied und die Lockerung aufrechterhält. Die Befestigung der Büchse ist in diesem Falle, mindestens vorübergehend, ungeeignet, große Kräfte zu übertragen. Sitzt die Büchse in einem umlaufenden Maschinenteil, z. B. einer Welle, so führt diese Lockerung außerdem zu unruhigem Lauf.

Wird andererseits die Büchse vorübergehend oder dauernd wärmer als der Maschinenteil, in den sie in kaltem Zustande passend eingesetzt ist, so hindert sie der kalte Maschinenteil daran, die natürliche Form, die ihrem Temperaturzustand entspricht, anzunehmen. Es entstehen Wärmespannungen im Baustoff beider Teile, die zu Formänderungen führen. Die Büchse kann ihre runde, zylindrische oder kegelige Gestalt an Stellen, die den auftretenden Druckkräften nicht genügend Widerstand entgegensetzen, verlieren. Dies wird zu Einbeulungen an der inneren Oberfläche der Büchse führen, und die Büchse hat damit ihre runde Form verloren. Ist'die Büchse in einen umlaufenden Teil eingebaut, der sich mit nur kleinem Spielraum gegen einen feststehenden oder nicht mit gleicher *5 Geschwindigkeit oder im gleichen Drehsinn umlaufenden Teil bewegt, so können diese Einbeulungen zum Anstreifen und damit zu Zerstörungen Veranlassung geben.

Bei Maschinenteilen, die nicht innen, sondem auf der äußeren Oberfläche von Körpern befestigt werden, z. B. Rädern oder Büchsen auf Wellen, treten dieselben nachteiligen Erscheinungen bei den entgegengesetzten Temperaturunterschieden ein.

Die Aufrechterhaltung der Befestigung und der äußeren Form soll auch bei wechselnden Temperaturen gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Oberfläche mindestens eines der beiden Körper in an sich bekannter Weise mit gegenüber der Senkrechten auf die Berührungsfläche geneigten federn-•den Rippen versehen ist, welche den kraftübertragenden Reibungsschluß bei Änderung des Durchmesserverhältnisses der beiden miteinander verbundenen Teile aufrechterhalten. Bei Temperaturunterschieden zwischen den miteinander verbundenen Teilen werden

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elastische Formänderungen an diesen Rippen auftreten. Die zwangsweise Berührung de miteinander verbundenen Teile bleibt aufrechterhalten, und Verformungen an den äußeren Oberflächen sind dadurch vermieden.

Man hat allerdings schon früher versucht, ähnliche Wirkungen zu erzielen, wie sie durch den Gegenstand derErfindung angestrebt werden, indem man elastische Zwischenkörper ίο vorsah, die durch rippenförmige Ausbildung eine Bewegung gegenüber auftretenden Beanspruchungen ermöglichen sollten. So ist z. B. vorgeschlagen worden, zum Befestigen von Scheiben oder Rädern auf Wellen federnd gestaltete Ringe oder Büchsen zwischen Scheibe und Welle zu setzen. Bei allen älteren Vorschlägen wird das Ziel aber nur durch Einschalten eines dritten Maschinenteiles zwischen zwei zu verbindende Maschinenteile erreicht. Hierdurch wird die Herstellung der Verbindung nicht nur umständlich und teuer, sondern es tritt auch eine Verminderung der Betriebssicherheit ein, da das Zwischenglied als solches eine zusätzlicheStörungsquelle bilden kann.

Im Ausführungsbeispiel der Abb. 1 ist eine innere Büchse α als zweiteiliges Futter in. einen Turbinenläufer b eingesetzt. Da die Büchse α von geringerer Stärke ist und außerdem von wärmerem Dampf bespült wird als der Läufer b, so wird sie, mindestens vorübergehend, höhere Temperaturen annehmen als dieser. Durch Verwendung der Umfangsrippen c kann die Büchse den Temperaturänderungen folgen, ohne daß ihre runde innere Oberfläche beeinträchtigt wird. Die Durchmesseränderungen führen zu geringen Änderungen des Neigungswinkels α der Rippen gegenüber der Senkrechten.
Im Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist eine äußere Büchse α dargestellt, die auf dem Maschinenteil b befestigt ist. Sie kann beispielsweise die Nabe eines Turbinenrades darstellen. Diese Büchse wird ebenfalls während des Betriebes vorübergehend wärmer als der Teil b. Sie wird beim Einbau unter Vorspannung auf den Teil b aufgebracht, wobei diese Vorspannung zu einer kleinen Durchbiegung der gegen den Radius geneigten Rippen c führt. Die größere Erwärmung des Maschinenteiles α führt nun nicht zu einer Aufhebung der Verbindung der beiden Teileo und b, also nicht zu einem Lockern des Rades, sondern, unter Aufrechterhaltung der zwangsweisen Berührung, zu einer geringen Rückfederung der Rippen c.

Um die Verbindung beider Teile leicht herstellen und lösen zu können, werden die Rippen, die auch als fortlaufendes Gewinde ausgebildet sein können, außen abgerundet. Da- 6» mit beim Aus- und Einbringen eine Beschädigung durch die Rippen nicht erfolgt, wird für den nicht mit Rippen ausgestatteten Körper ein härterer Baustoff verwendet als für den anderen, oder er wird an der den anderen Körper aufnehmenden Oberfläche gehärtet. Die Einrichtung kann für die verschiedensten Zwecke in mannigfaltiger Ausbildung im Maschinenbau verwendet werden. Die Rippen können geradlinig oder gebogen hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verbindung von kraftübertragenden Maschinenteilen, die veränderlichen Temperaturunterschieden ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mindestens eines der beiden Körper in an sich bekannter Weise mit gegenüber der Senkrechten auf die Berührungsfläche geneigten federnden Rippen versehen ist, welche den kraftübertragenden Reibungsschluß bei Änderung des Durchmesserverhältnisses der beiden miteinander verbundenen Teile aufrechterhalten.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mit Rippen ausgestattete Körper an der mit Rippen in Berührung kommenden Oberfläche größere Härte aufweist als die Rippen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen