NL1012048C2

NL1012048C2 - Assembly of an axle and a hub to be connected thereto.

Info

Publication number: NL1012048C2
Application number: NL1012048A
Authority: NL
Inventors: Roelof Breken
Original assignee: Ihc Holland Nv
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-11-14
Also published as: EP1052368A1

Description

Samenstel van een as en een daarmee te verbinden naaf.Assembly of an axle and a hub to be connected thereto.

De uitvinding heeft betrekking op een samenstel van een motorisch aan te drijven as en een daarmee te verbinden naaf van een op de as aan te brengen onderdeel, waarbij 5 voor het tot stand brengen van de verbinding de as en de naaf zijn voorzien van op elkaar aangepaste, op een uitwendig respectievelijk inwendig kegelvormig deel aangebrachte, schroefdraad welke schroefdraad een trapeziumvormige dwarsdoorsnede bezit.The invention relates to an assembly of a motor-driven shaft and a hub of a part to be mounted on the shaft to be connected thereto, wherein the shaft and the hub are provided on top of each other for establishing the connection. adapted screw thread arranged on an external or internal conical part, which screw thread has a trapezoidal cross section.

10 Een dergelijke samenstel is bekend uit US-3.933.210.Such an assembly is known from US-3,933,210.

Dit samenstel wordt in het bijzonder toegepast voor het verbinden van onderdelen zoals deze worden gebruikt bij het boren naar olie, gas en dergelijke.This assembly is used in particular for joining parts as used in drilling for oil, gas and the like.

Daarbij wordt de eindstand van de in elkaar grijpende 15 delen bepaald doordat de naaf nagenoeg aanloopt tegen een borst op de as. De kleine speling die resteert wordt bij het uitoefenen van een moment op de boorstang, waardoor de schroefdraad enigszins deformeert, opgeheven zodat de naaf aan komt te liggen tegen de borst van de as.The end position of the interlocking parts is thereby determined in that the hub almost abuts against a breast on the shaft. The small amount of play that remains when a moment is applied to the drill rod, which slightly deforms the thread, is removed so that the hub lies against the chest of the shaft.

20 Bij toepassing van het samenstel voor het verbinden van de naaf van een cutter met de cutteras en voor dergelijk doeleinden kan dit bezwaren opleveren. Wanneer het vervangen van de cutter bijvoorbeeld onder bedrijfsomstandigheden plaats moet vinden, kan tussen de naaf en de borst 25 vuil aanwezig zijn waardoor men er na de montage niet voor honderd procent van verzekerd is, dat de beide schroefdraden volledig in elkaar zijn komen te vallen.When using the assembly for connecting the hub of a cutter to the cutter shaft and for such purposes, this can cause drawbacks. If, for example, the replacement of the cutter is to take place under operating conditions, dirt can be present between the hub and the chest, as a result of which it is not guaranteed for one hundred percent after assembly that both threads have come together completely.

Verder is het bekende samenstel in het bijzonder geschikt voor het opvangen van slagkrachten die in lengte-30 richting van de as daarop worden uitgeoefend. Daarbij zal de as onderhevig zijn aan trek- en drukkrachten zodat bepaalde gangen van de beide schroefdraden zwaarder worden belast dan andere. De sterkte van de verbinding zal hierdoor nadelig worden beïnvloed. Dergelijk slagkrachten 35 zullen bij de verbinding van een cutteras en de naaf van de cutter in mindere mate optreden dan radiale en tangentiale belastingen.Furthermore, the known assembly is particularly suitable for absorbing impact forces exerted thereon in the longitudinal direction of the shaft. In addition, the shaft will be subject to tensile and compressive forces, so that certain courses of the two threads are subjected to a heavier load than others. This will adversely affect the strength of the connection. Such impact forces will occur to a lesser degree than radial and tangential loads at the connection of a cutter shaft and the hub of the cutter.

Volgens de uitvinding wordt er nu in voorzien, dat 1012048 2 voor het met elkaar verbinden van een cutteras en de naaf van een cutter de schroefdraden van de beide onderdelen en de onderdelen op zich zodanig zijn uitgevoerd, dat het in elkaar draaien van de onderdelen plaats kan vinden totdat 5 één zijflank en top van de ene schroefdraad vast aanligt tegen een zijflank en dal van de schroefdraad van het andere onderdeel terwijl de beide trapeziumvormige schroefdraden zodanig zijn uitgevoerd, dat tussen de andere zijflan-ken speling aanwezig is.According to the invention it is now provided that for the connection of a cutter shaft and the hub of a cutter, the threads of the two parts and the parts per se are designed in such a way that the parts are screwed together can find until one side flank and top of one screw thread abuts against a side flank and trough of the screw thread of the other part while the two trapezoidal threads are so arranged that there is play between the other side flanks.

10 Door het aanhouden van een zekere speling tussen de flanken van de beide schroefdraden zal de eventuele aanwezigheid van vuildeeltjes minder bezwaren opleveren bij het monteren van de cutter op de cutteras.By maintaining a certain play between the flanks of the two screw threads, the possible presence of dirt particles will result in fewer objections when mounting the cutter on the cutter shaft.

Opgemerkt zij nog dat bij de bekende zuigbaggervaar-15 tuigen de naaf van de cutter en de cutteras zijn voorzien van op respectievelijk in cilindrische delen aangebrachte schroefdraad. Daarbij is een bezwaar, dat bij het op de betreffende as monteren van de cutter deze een aantal omwentelingen moet maken en dat de cutter centrisch en haaks 20 voor de as moet worden gebracht om een juiste montage mogelijk te maken. Gezien de grote afmetingen en het gewicht dat een cutter kan hebben is de montage niet gemakkelijk uit te voeren.It should also be noted that in the known suction dredging vessels the hub of the cutter and the cutter shaft are provided with threads arranged on respectively in cylindrical parts. A drawback here is that when the cutter is mounted on the shaft in question, it must make a number of revolutions and that the cutter must be placed centrally and perpendicular to the shaft in order to enable correct mounting. Due to the large dimensions and weight that a cutter can have, it is not easy to assemble.

Bij toepassing van de uitvinding kan nu de cutter bij 25 het monteren ervan over een deel van het kegelvormige einde van de as heen worden geschoven zodat hij ten opzichte van de as gecentreerd wordt, voordat hij moet worden verdraaid. De cutter zal dus bij het schuiven op de as nagenoeg automatisch in de juiste stand ten opzichte van de as komen te 30 staan.When applying the invention the cutter can now be slid over a part of the conical end of the shaft when it is mounted, so that it is centered relative to the shaft before it has to be turned. The cutter will thus almost automatically be in the correct position relative to the shaft when sliding on the shaft.

Verder zal het aantal omwentelingen dat de cutter moet maken bij het monteren aanmerkelijk minder kunnen zijn dan bij cilindrische schroefdraad.Furthermore, the number of revolutions that the cutter must make during mounting may be considerably less than with cylindrical threads.

Bij het vastdraaien van de cutter op de as zullen alle 35 flanken van de gangen van de schroefdraad onder nagenoeg dezelfde belasting komen te staan. Het optreden van span-nings-concentraties en van plastische vervorming zal hierdoor aanmerkelijk verminderen.When the cutter is tightened on the shaft, all 35 flanks of the threads of the screw thread will be under almost the same load. The occurrence of stress concentrations and of plastic deformation will hereby decrease considerably.

Door de lagere spannings-concentraties kan, bij ge-Due to the lower voltage concentrations,

1 0 1 20 4 C1 0 1 20 4 C

3 lijkblijvende belasting, een minder grote constructie worden toegepast of kunnen, bij gelijke grootte van de constructie, grotere belastingen worden toegelaten in vergelijking met cilindrische schroefdraad.3 constant load, a smaller construction can be used or, with the same size of construction, larger loads can be allowed compared to cylindrical threads.

5 Daarbij zij nog opgemerkt, dat het uiteraard mogelijk moet zijn de naaf van de as te verwijderen. Daartoe is het gewenst, dat het losdraaimoment kleiner is dan het moment dat door de motor, bij een draairichting tegengesteld aan de normale draairichting, opgebracht kan worden. De naaf 10 kan dan worden vastgehouden en de motor in de genoemde draairichting worden gedraaid.It should also be noted that it must of course be possible to remove the hub from the axle. For this purpose it is desirable that the loosening torque is smaller than the moment that can be applied by the motor, in a direction of rotation opposite to the normal direction of rotation. The hub 10 can then be held and the motor rotated in the said direction of rotation.

Gewezen kan nog worden op DE-659.079 waaruit het op zich bekend is om kegelvormige delen van een as en een naaf van schroefdraad te voorzien waarbij de as niet is voorzien 15 van een borst waar de naaf tegen aan loopt. Daarbij wordt echter schroefdraad toegepast met een zaagtand-vormige dwarsdoorsnede waarvan de haaks op de langsas staande vlakken dienen voor het opvangen van de op de as uitgeoefende slagkrachten. Het zal duidelijk zijn, dat de scherpe hoeken 20 van de tanden gevoelig zijn voor beschadiging. Dit zou in het bijzonder een nadeel zijn bij toepassing bij een cutter en cutteras wanneer de cutter onder bedrijfsomstandigheden moet worden vervangen.Reference can also be made to DE-659,079, from which it is known per se to provide conical parts of a shaft and a threaded hub, the shaft not being provided with a breast against which the hub runs. However, threads with a sawtooth-shaped cross section are used here, the surfaces of which are perpendicular to the longitudinal axis serve to absorb the impact forces exerted on the axis. It will be clear that the sharp corners of the teeth are prone to damage. This would be a particular disadvantage when used with a cutter and cutter shaft when the cutter has to be replaced under operating conditions.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van 25 een uitvoerings-voorbeeld, getoond in de tekening, waarin:The invention is further elucidated on the basis of an exemplary embodiment, shown in the drawing, in which:

Fig. 1 schematisch een langsdoorsnede toont over een cutteras en een daarop aan te brengen cutter;Fig. 1 schematically shows a longitudinal section over a cutter shaft and a cutter to be mounted thereon;

Fig. 2 een zijaanzicht toont van de cutteras op grotere schaal; en 30 Fig. 3 een doorsnede toont over enkele schroefgangen van de cutteras en de cutter nadat de cutter op de as is aangebracht.Fig. 2 shows a side view of the cutter shaft on a larger scale; and FIG. 3 shows a cross-section over a few screw turns of the cutter shaft and the cutter after the cutter has been mounted on the shaft.

Fig. 1 toont een doorsnede over een deel van de as en van de naaf van de cutter voordat deze op de as wordt ge-35 schroefd.Fig. 1 shows a section through part of the spindle and the hub of the cutter before it is screwed onto the spindle.

In de tekening is de as aangeduid met 1 en het van schroefdraad 2 voorziene kegelvormige deel met 3. De cutter 4 is voorzien van een naaf 5 met daarin een kegelvormige boring 6, waarin schroefdraad 7 is aangebracht.In the drawing, the shaft is indicated with 1 and the conical part provided with screw thread 2 with 3. The cutter 4 is provided with a hub 5 with a conical bore 6 therein, in which screw thread 7 is arranged.

1012043 41012043 4

Uiteraard zal de schroefdraad 7 van de naaf 5 moeten zijn aangepast op de schroefdraad 2 van de as 1. Bij het vervangen van een cutter 4 zal daarmee rekening moeten worden gehouden. De uitvinding heeft dus zowel betrekking op 5 de uitvoering van de as 1 als op die van de naaf 5 die los van elkaar staande onderdelen kunnen zijn.Of course, the screw thread 7 of the hub 5 will have to be matched to the screw thread 2 of the shaft 1. When replacing a cutter 4 this will have to be taken into account. The invention thus relates both to the design of the shaft 1 and to that of the hub 5, which can be separate parts.

Fig. 2 toont het einde van de cutteras 3 waarop de schroefdraad 2 is aangebracht. Gezien in een axiaal vlak zal de tophoek a van het kegelvormige deel 3 en van het 10 buitenvlak 8 van de schroefdraad tussen 10° en 50° bedragen .Fig. 2 shows the end of the cutter shaft 3 on which the screw thread 2 is arranged. Seen in an axial plane, the apex angle a of the conical part 3 and of the outer surface 8 of the screw thread will be between 10 ° and 50 °.

De dwarsdoorsnede van de schroefdraad is trapeziumvormig en de hoek B die de flanken 9 en 10 van de schroefdraad, gezien in een axiaal vlak, met elkaar maken zal 15 tussen 10° en 50° bedragen.The cross section of the screw thread is trapezoidal and the angle B joining the flanks 9 and 10 of the screw thread, seen in an axial plane, will be between 10 ° and 50 °.

Zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 3 zal, wanneer de cutter 4 vast op de cutteras 1 is gedraaid, de flank 10 van de schroefdraad 2 van de cutteras 1 op een geringe afstand liggen van de flank 11 van de schroefdraad 7 van de 20 cutter 4 terwijl de andere flanken 9 en 12 vast tegen elkaar aanliggen. Ook zal de top 13 van de schroefdraad 2 vast aanliggen tegen het dal 14 van de schroefdraad 7.As can be seen in particular from Fig. 3, when the cutter 4 is fixedly fixed on the cutter shaft 1, the flank 10 of the screw thread 2 of the cutter shaft 1 will be a small distance from the flank 11 of the screw thread 7 of the 20 cutter 4 while the other flanks 9 and 12 are firmly against each other. The top 13 of the screw thread 2 will also lie firmly against the valley 14 of the screw thread 7.

Het zal duidelijk zijn, dat slechts een enkele mogelijke uitvoeringsvorm van een verbindingswijze volgens de 25 uitvinding in de tekening is weergegeven en hierboven beschreven. Uiteraard kunnen ook andere onderdelen, zoals bijvoorbeeld een pompwaaier in plaats van een cutter, op de aangegeven wijze met elkaar worden verbonden en kunnen verdere wijzigingen worden aangebracht zonder buiten de uit-30 vindings-gedachte te vallen, zoals deze in bijgaande conclusies is aangegeven.It will be clear that only a single possible embodiment of a connection method according to the invention is shown in the drawing and described above. Of course, other parts, such as, for example, a pump impeller instead of a cutter, can also be connected together in the manner indicated and further changes can be made without departing from the inventive idea, as stated in the appended claims.

conclusie _s 10 ; 20 4 8claim 10; 20 4 8

Claims

1. Assembly of a motor-driven shaft (l) and a hub (5) to be connected thereto of a part (4) to be mounted on the shaft, wherein the shaft (1) is for establishing the connection and the hub (5) are provided with mutually adapted screw thread arranged on an external or internal conical part, which screw thread has a trapezoidal cross-section, characterized in that for connecting a cut-10 shaft (1) and the hub (5) of a cutter (4) the threads (2,7) of the two parts and the parts per se are designed in such a way that the parts can be screwed together until one side flank (9) and top (13) of one thread (2) abuts against a side flank (12) and valley (14) of the thread (7) of the other part (4) while the two trapezoidal threads (2,7) are so designed that there is play between the other side flanks (10, 11).

Cutter shaft (1), characterized by a conical end part 20 (3) provided with trapezoidal thread (2).

Cutter (4) provided with a hub (5), characterized by a conical bore (6) with trapezoidal internal thread (7) therein. 1 f -. 048