NL1012048C2

NL1012048C2 - Samenstel van een as en een daarmee te verbinden naaf.

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.

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.

10 Een dergelijke samenstel is bekend uit 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Verder zal het aantal omwentelingen dat de cutter moet maken bij het monteren aanmerkelijk minder kunnen zijn dan bij cilindrische schroefdraad.

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.

Door de lagere spannings-concentraties kan, bij ge-

1 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.

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.

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.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van 25 een uitvoerings-voorbeeld, getoond in de tekening, waarin:

Fig. 1 schematisch een langsdoorsnede toont over een cutteras en een daarop aan te brengen cutter;

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. 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.

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.

1012043 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.

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 .

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.

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.

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.

conclusie _s 10 ; 20 4 8

Claims

1. Samenstel van een motorisch aan te drijven as (l) en een daarmee te verbinden naaf (5) van een op de as aan te brengen onderdeel (4), waarbij voor het tot stand brengen 5 van de verbinding de as (1) en de naaf (5) zijn voorzien van op elkaar aangepaste, op een uitwendig respectievelijk inwendig kegelvormig deel aangebrachte, schroefdraad welke schroefdraad een trapeziumvormige dwarsdoorsnede bezit, met het kenmerk, dat voor het met elkaar verbinden van een cut-10 teras (1) en de naaf (5) van een cutter (4) de schroefdraden (2,7) van de beide onderdelen en de onderdelen op zich zodanig zijn uitgevoerd, dat het in elkaar draaien van de onderdelen plaats kan vinden totdat één zijflank (9) en top (13) van de ene schroefdraad (2) vast aanligt tegen een 15 zijflank (12) en dal (14) van de schroefdraad (7) van het andere onderdeel (4) terwijl de beide trapeziumvormige schroefdraden (2,7) zodanig zijn uitgevoerd, dat tussen de andere zijflanken (10,11) speling aanwezig is.

2. Cutteras (1), gekenmerkt door een kegelvormig einddeel 20 (3) dat is voorzien van trapeziumvormige schroefdraad (2).

3. Cutter (4) voorzien van een naaf (5), gekenmerkt door een kegelvormige boring (6) met daarin trapeziumvormige binnen-schroefdraad (7). 1 f - . '048