DE909405C

DE909405C - Zum Aufschrumpfen auf eine bzw. Abziehen von einer Welle erwaermte Schrumpfnabe fuer Radkoerper, insbesondere fuer Laeufer grosser elektrischer Maschinen

Info

Publication number: DE909405C
Application number: DEB18963A
Authority: DE
Inventors: Karl Blank
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1952-02-07
Filing date: 1952-02-07
Publication date: 1954-04-15

Description

Zum Aufschrumpfen auf eine bzw. Abziehen von einer Welle erwärmte Schrumpfnabe für Radkörper, insbesondere für Läufer großer elektrischer Maschinen Für den einwandfreien Lauf von umlaufenden Radkörpern, wie Schwungscheiben und Polrädern großer elektrischer Wasserkraftmaschinen, ist ein guter Sitz der Nabe auf ihrem Träger, beispielsweise auf einer Welle, erforderlich. Zur Erreichung eines einwandfreien Nabensitzes ist in den meisten aller Fälle ein Anwärmen der Radnabe beim Auf-und Abziehen von dem Träger notwendig.
Bei den bisher bekannten Nabenausführungen ist es jedoch so, daß die zugeführte Wärme außerordentlich schlecht ausgenutzt wird, da die unter der Wärmezufuhr stehenden Nabenflächen die Wärme zum großen Teil wieder ausstrahlen und andere Flächen wiederum Wärme aufnehmen, die an sich keine Wärmezufuhr erhalten sollen. Eine unbeabsichtigte Wärmeübertragung macht sich bisher sowohl bei Naben mit langen Sitzflächen als auch bei solchen mit einem durch kurze Sitzflächen abgeschlossenen Raum nachteilig bemerkbar. In beiden Fällen geht ein großer Teil der zugeführten Wärme über die Nabeninnenflächen auch auf die Teile über, von denen die Wärme ferngehalten werden soll.
Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Aufschrumpfen auf eine bzw. Abziehen von einer Welle erwärmte Schrumpfnabe für Radkörper, insbesondere für Läufer großer elektrischer Maschinen. Gemäß der Erfindung wird wenigstens der zwischen zweckmäßig kurzen Nabensitzflächen vorhandene innere Ringraum mit einem wärmeisolierenden Belag ausgefüllt, wodurch auf die Nabe eine intensive Wärmeübertragung erreicht und auf den Nabenträger, wie beispielsweise eine Welle, eine solche weitgehend vermieden wird. Neben dem wärmeisolierenden Innenbelag können auch die Nabenaußenflächen von einem wärmeisolierenden Belag abgedeckt werden, der von einem an der Nabe angeschraubten Blechmantel nach außen abgeschlossen werden kann. Zur weiteren Verbesserung der Wärmeverhältnisse beim Abschrumpfen der Nabe können außerdem auch die Stirnflächen am Nabenträger, die nicht vom Nabensitz überdeckt sind, mit einer Wärmeisolation versehen werden.
Bei Verwendung von offenen Flammen wird die Wärmeisolation nur im Ringraum der Nabe vorgesehen.
Der Übertritt von Wärme auf solche Teile der Schrumpfverhindung, die nicht erwärmt werden sollen, wird um so vollständiger vermieden und damit die erzeugte Wärme um so besser ausgenutzt, je schneller die Erwärmung der Nabe erfolgt, d.h. je ausgiebiger die Wärmequelle ist. Bekanntlich läßt sich eine starke Wärmeerzeugung am besten und einfachsten durch eine elektrische Heizvorrichtung erreichen.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht deshalb darin, daß die Nabe noch mit einer elektrischen Heizvorrichtung versehen wird, in ähnlicher Weise wie dies bei anderen Schrumpfverbindungen bereits bekannt ist. Durch die damit ermöglichte intensive Wärmeentwicklung in Verbindung mit der beschriebenen Wärmeisolation läßt sich erreichen, daß die Wärme nahezu vollständig in demjenigen Teil verbleibt, der tatsächlich erwärmt werden soll, wahrend insbesondere auch beim Abziehen der Nabe die Welle nahezu kalt bleibt.
Da es bei dem fraglichen Vorgang nur auf den Temperaturunterschied zwischen Welle und Nabe, nicht aber auf die absolute Temperatur der Nabe ankommt, so kann durch die erwähnte Kombination auch die absolute Temperatur der Nabe und damit die ihr zuzuführende Wärmemenge niedriger gehalten werden.
Die elektrische Heizvorrichtung wird zweckmäßig zwischen der Wärmeisolatioü und den Begrenzungsflächen der Nabe angeordnet, so daß sich ein möglichst guter Wärmeübergang von den Heizkörpern zur Nabe, aber ein möglichst schlechter Wärmeübergang zur Welle oder nach außen ergibt.
Für die Heizvorrichtung können zweckmäßig Heizstäbe bekannter Art dienen. Selbstverständlich können bei elektrischer Beheizung je nach den Erfordernissen und der Aushildung der Nabe nur an einem Teil der Nabenflächen, beispielsweise nur an den Außen- oder Innennabenflächen, Heitzstäbe angeordnet werden. Bei Erzeugung der Wärme in der Nabe selbst, beispielsweise durch Induktion, wird man ebenfalls möglichst viel von den Nabenoberflächen, vor allem aber die Nabeninnenflächen zur Verhinderung bzw. Verringerung des Wärmeübergangs von der Nabe auf den Nabenträger beim Abschrumpfen der Nabe durch wärmeisolierende Belage abdecken.
Die Nabe kann fernerhin zur Be- oder Entlüftung bzw. Kühlung des ringförmigen Nabeninnenraumes noch mit nach außen führenden Bohrungen oder Ausnehmungen versehen sein.
In der Zeichnung sind in den Abb. I bis 4 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. I und 3 zeigen Längsschnitte nach Linie A-B der Abb. 2 bis 4; aus Abb. 2 und 4 sind Draufsichten mit Teilquerschnitten ersichtlich.
Bei der Ausführungsform nach den Abb. I und 2 ist die Nabe I mit kurzen Sitzflächen 2, 3, 4, 5 auf der Welle 6 aufgeschrumpft. Lediglich an den Stellen der Keile und Paßfedern für die Übertragung des Drehmoments sind über die Nabenlänge durchlaufende Rippen 7 vorgesehen (Abb. 2), wobei auch hier ein kleiner Zwischenraum I7 beibehalten wird. Der von den Rippen 7 unterbrochene ringförmige Raum 8 zwischen der Innenfläche der Nabe I und der Welle 6 ist an der Nabenseite mit einem wärmeisolierenden Belag 9 aus Glas, Asbest od. dgl. versehen, der auf der Wellenseite durch Blechstreifen Io abgeschlossen ist. Zur Be- oder Entlüftung bzw. Kühlung des Raumes 8 besitzt die Nabe I seitlich nach außen führende Bohrungen II.
Bei Erwärmung der Nabe I von einer offenen Flamme wird die Wärme in der Hauptsache den Nabenteilen zugeführt, wobei durch die Wärmeisolierschicht 9 eine Abstrahlung von Wärme auf die Welle 6 weitgehend vermieden wird.
Die Abb. 3 und 4 zeigen eine auf der Welle 6 befestigte Nabe I, die mit Heizstäben I2 ausgestattet ist. Hierbei kann die Anordnung so getroffen werden, daß man die Heizstäbe I2, wie aus der linken Seite der Abb. 3 ersichtlich ist, außerhalb der Nabe I anordnet. Die Heizstäbe I2 können jedoch auch nur an der Innenseite der Nabe I oder, wie aus der rechten Seite der Abb. 3 hervorgeht, sowohl an der Innen- als auch an der Außennabenseite vorgesehen werden. Die Nabe I nach Abb. 3 ist zur Erzielung einer noch intensiveren Wärmewirkung auch an den Stirnflächen I3, I4 mit Wärmebelägen I2 versehen.
Auch bei dieser Wärmeanordnung werden die wärmeisolierenden Beläge 9 durch Blechstreifen Io und einen Blechmantel I5 abgeschlassen. Die Be-oder Entlüftung bzw. Fühlung des Ringraumes 8 erfolgt hier durch Ausnehmungen I6.
Bei der Nabenausführung nach den Abb. 3 und 4 i erfolgt infolge Erwärmung der Nabe i durch die Reizstäbe 1z die Wärmeübertragung in erster Linie auf die Nabenteile, wobei durch die Wärmebeläge 9 eine Wärmeabstrahlung nach außen und eine Wärmeanstrahlung der Welle 6 weitgehend ver- i mlieden werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; i. Zum Aufschrumpfen auf eine bzw. Abziehen von einer Welle erwärmte Schrumpfnabe für Radkörper, insbesondere für Läufer großer elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der zwischen zweckmäßig kurzen Nabensitzflächen (2, 3, 4, 5) vorhandene innere Ringraum (8) mit einem wärmeisolierenden Belag (9) ausgefüllt ist.
2. Schrumpfnabe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem wärmeisolierenden Innenbelag auch die Nabenaußenflächen von einem wärmeisolierenden Belag (9) abgedeckt sind (Abb. 3 und 4).
3. Schrumpfnabe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Nabenaußenfläche aufliegende Wärmeisolation von einem an der Nabe angeschraubten Blechmantel (I5) nach außen abgeschlossen ist.
4. Schrumpfnabe nach einem der Ansprüche I bis 3, gekennzeichnet durch die Kombination der Wärmeisolation mit einer vorzugsweise zwischen dieser und den Begrenzungsflächen der Nabe angeordneten elektrischen Heizeinrichtung (I2).
5. Schrumpfnabe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Heizvorrichtung Heizstäbe (I2) dienen.
6. Schrumpfnabe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizeinrichtung in einer Vorrichtung zur induktiven Erwärmung der Nabe besteht.
7. Schrumpfnabe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der im Innern der Nabe vorhandene Ringraum zur Be- oder Entlüftung bzw. Kühlung mit nach außen führenden Bohrungen (i i), Ausnehmungen od. dgl. versehen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 8i2278.