DE1046416B - Force-fit hub attachment - Google Patents

Description

Kraftschlüssige Nabenbefestigung Die Befestigung von Maschinenteilen bzw. ihrer gaben auf Wellen richtet sich nach der Aufgabe und kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Die bekanntesteArt dürfte die Keilverbindung sein. Durch :sie werden aber unerwünschte Kerbwirkungen und Schwächungen der Querschnitte verursacht. Es gibt ferner die Verl)indung durch Warmschrumpfung, die jedoch nur schwer gelöst werden kann. Auch ist das Auf- und Abschrumpfen auf kaltem Wege mittels Flüssigkeitsdruckes sowie die Befestigung durch Ringfederspannelemente bereits bekannt.Non-positive hub fastening The fastening of machine parts or their gifts on waves depends on the task and can be different Way done. The most well-known type is likely to be the spline connection. By : they are, however, caused undesirable notch effects and weakening of the cross-sections. There is also the connection due to heat shrinkage, which is difficult to solve can be. The shrinking on and off is also done in a cold way by means of liquid pressure as well as the fastening by means of annular spring tensioning elements are already known.

Die Erfindung bezieht sich auf eine kraftschlüssige Nabenbefestigung, die -im kalten Zustand der zu verbindenden Teile hergestellt und gelöst werden kann und mittels zweier Ringkörperpaare erfolgt, deren Außenringe mit zylindrischer Außenfläche an einer zylindrischen Innenfläche der Nabe, deren Innenringe mit zylindrischer Innenfläche an der Welle und deren Außen- und Innenringe mit kegelstumpfförmigen Mantelflächen gegeneinander anliegen.The invention relates to a force-fit hub attachment, which can be produced and released in the cold state of the parts to be connected and by means of two pairs of ring bodies, the outer rings of which have a cylindrical outer surface on a cylindrical inner surface of the hub, the inner rings of which with cylindrical Inner surface on the shaft and its outer and inner rings with frustoconical The outer surfaces are in contact with one another.

Eine solche Nabenbefestigung ist als Befestigung eines Bolzens in einem Werkstück bekannt. Es ist dort zwischen den Paaren ein Zwischenring vorgesehen und ein Ringkörper eines jeden Paares ist geschlitzt. Mit Druckring und Spannmutter auf einem Gewindeansatz des Bolzens werden das eine Paar, der Zwischenring und das andere Paar aneinander und gegen einen Absatz des Bolzens gedrückt, wobei die radial nach außen auf das Werkstück wirkenden Spannkräfte entstehen. Diese Einrichtung ist nur für bestimmte Fälle brauchbar, da Druckring und Spannmutter, die nach dem axialen Drücken nicht entfernt werden dürfen, Platz wegnehmen. Platzsparend und eleganter wird das Befestigen gelöst, wenn gemäß der Erfindung vorgegangen wird, wobei nur einfache ungeschlitzte Ringe notwendig sind.Such a hub attachment is as attachment of a bolt in known to a workpiece. An intermediate ring is provided there between the pairs and one ring body of each pair is slotted. With pressure ring and clamping nut one pair, the intermediate ring and the other pair pressed together and against a shoulder of the bolt, the radial outwardly acting on the workpiece clamping forces arise. This facility can only be used in certain cases, as the pressure ring and clamping nut are required after the axial pressures must not be removed, take away space. Space saving and The fastening is solved more elegantly if one proceeds according to the invention, only simple unslit rings are necessary.

Es sei noch ausgeführt, daß es an sich bekannt ist, das Lösen von Maschinenteilen, die auf Achsen oder Wellen sitzen, dadurch zu bewerkstelligen, daß eine an der Innenfläche der Nabe befindliche Aussparung mit Flüssigkeit gefüllt und diese von außen, z. B. über eine Bohrung in der Nabe, unter hohen Druck gesetzt wird, so daß sie die Nabe von der Welle abdruckt.It should also be stated that it is known per se, the solving of Machine parts that sit on axles or shafts, thereby to accomplish, that a recess located on the inner surface of the hub is filled with liquid and this from the outside, e.g. B. via a hole in the hub, placed under high pressure so that it prints the hub off the shaft.

Gemäß der Erfindung sind die Ringkörperpaare mit Abstand voneinander angeordnet und bilden mit der Welle und der Nabe einen Ringraum, in den eine bei Nabenbefestigungen an sich bekannte Druckflüssigfceitsleitung führt. Zur Herstellung des Preßverbandes ')zw. zum Aufschrumpfen wird dieser Ringraum unter iydraulischen Druck gesetzt. Weiterhin fuhren zu len Zylinderflächen vorzugsweise der äußeren Ring-;Örper Druckflüssigkeitsleitungen. Beim Aufschrumpfen können nun der genannte Ringraum und auch "äume in den Zylinderflächen unter Flüssigkeitsdruck gesetzt werden, wobei aber der Druck im Ringraum beachtlich größer gehalten wird als der Druck auf die Umfänge der Ringkörper. Durch diese Maßnahme wird die Bohrung des Maschinenteiles infolge des hydraulischen Druckes aufgeweitet, und es wird zugleich ein Ringkörper eines jedes Paares in der Achsrichtung verschoben, wodurch der radial größer werdende Bohrungsraum ausgefüllt wird.According to the invention, the pairs of annular bodies are spaced apart from one another arranged and form with the shaft and the hub an annular space in the one at Hub fastenings known hydraulic fluid line leads. For the production of the press association ') betw. for shrinking on this annulus is hydraulic Pressure set. Furthermore, the outer cylindrical surfaces preferably lead to len Ring and Örper hydraulic fluid lines. When shrinking on, the named Annular space and also spaces in the cylinder surfaces are placed under fluid pressure, but the pressure in the annulus is kept considerably greater than the pressure on the sizes of the ring bodies. By this measure, the bore of the machine part expanded as a result of the hydraulic pressure, and it also becomes an annular body of each pair shifted in the axial direction, whereby the radially increasing one Hole space is filled.

Des weiteren weisen vorzugsweise die äußeren Ringkörper im Bereich der Druckflüssigkeitsbeaufschlagung durchgehende radiale Bohrungen auf. Beim Lösen bzw. Abschrumpfen wird den Zylinderflächen Druckflüssigkeit zugeführt, die gleichzeitig durch die Bohrungen den Kegelstumpfmantelflächen des betreffenden Ringkörperpaares zufließt. Die Bohrungen münden an ihren Enden in Ringkörperumfangsnuten. Die Bohrungen, Umfangsnuten und Leitungen sind so angeordnet, daß sie zur Ableitung der Druckflüssigkeit nach dem Aufschrumpfvorgang dienen. Bei Mehrfachanordnung werden die Ringkörperpaare jeweils gleichzeitig und gleichmäßig unter Druck gesetzt.Furthermore, the outer ring bodies preferably point in the area the hydraulic fluid admission through radial bores. When loosening or shrinking is supplied to the cylinder surfaces pressure fluid, which at the same time through the bores of the truncated cone surfaces of the respective ring body pair flows in. The ends of the bores open into annular body circumferential grooves. The holes Circumferential grooves and lines are arranged so that they are used to drain the hydraulic fluid serve after the shrinking process. In the case of multiple arrangements, the ring body pairs are each simultaneously and evenly pressurized.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Befestigung gemäß der Erfindung bei einer Einfach-und einer Mehrfachanordnung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the attachment is shown in FIG of the invention shown in a single and a multiple arrangement.

In der Fig. 1 ist die zu befestigende Nabe mit 1 und die Welle mit 2 bezeichnet. Der- Durchmesser der Nabenbohrung ist größer als der Durchmesser der Welle 2. Im Zwischenraum sind zwei Paare a und b aus geschlossenen Ringkörpern 3 und 4 vorgesehen, deren Außenringe 4 mit ihren zylindrischen Außenflächen an der Bohrungsfläche der Nabe 1 und deren Innenringe 3 mit ihren zylindrischen Innenflächen an der Welle 2 liegen. Beide Ringe 3 und 4 liegen mit kegelstumpfförmigen Mantelflächen gegeneinander an. Die Kegelsteigungen sind klein. Die auf der Welle sitzenden kegeligen Ringe 3 werden auf der einen Seite durch einen Wellenabsatz e und auf der anderen Seite durch eine lösbare Begrenzung e' gehalten. Gemäß der Fig.2 wird bei Anordnung mehrerer Maschinenteile auf einer Welle, beispielsweise mehrerer Axialturbinenlaufräder auf der Turbinenwelle, die lösbare Begrenzung für die inneren Ringe 3 durch Abstandsstücke 5 gebildet.In FIG. 1, the hub to be fastened is designated by 1 and the shaft by 2. The diameter of the hub bore is greater than the diameter of the shaft 2. In the space there are two pairs a and b of closed ring bodies 3 and 4, the outer rings 4 with their cylindrical outer surfaces on the bore surface of the hub 1 and the inner rings 3 with their cylindrical Inner surfaces lie on the shaft 2. Both rings 3 and 4 rest against one another with frustoconical lateral surfaces. The cone slopes are small. The tapered rings 3 seated on the shaft are held on one side by a shaft shoulder e and on the other side by a releasable delimitation e '. According to FIG. 2, when several machine parts are arranged on a shaft, for example several axial turbine runners on the turbine shaft, the detachable delimitation for the inner rings 3 is formed by spacers 5.

Das Maschinenteil- bzw. Nabenbefestigen auf der Welle geschieht nun in der Weise, daß Flüssigkeit höherens Druckes durch die Bohrung c in den zwischen den beiden Ringpaaren a. und b befindlichen Ringraum d gebracht wird. Da die an der Nabe 1 liegenden Ringe 4 mit ihrer größeren Stirnfläche dem Raum d zugewandt sind, werden diese Ringe durch die Druckflüssigkeit nach außen verschoben. Beim Aufschrumpfen kann gleichzeitig auch den Bohrungen f Druckflüssigkeit zugeführt werden, jedoch mit geringerem Druck als dem Ringraum d; während der Verschiebung der Ringe 4 nach außen hin wird dadurch die Nabenbohrung gleichzeitig aufgeweitet.The machine part or hub fastening on the shaft is now done in such a way that liquid of higher pressure through the hole c in the between the two pairs of rings a. and b located annulus d is brought. Since the rings 4 lying on the hub 1 face the space d with their larger end face, these rings are displaced outwards by the pressure fluid. When shrinking on, hydraulic fluid can also be supplied to the bores f at the same time, but at a lower pressure than the annular space d; During the displacement of the rings 4 outwards, the hub bore is thereby expanded at the same time.

Das Lösen des Preßverbandes erfolgt ebenfalls hydraulisch, indem den Bohrungen f, f' Druckflüssigkeit zugeführt wird. Diese gelangt zu Ringnuten g und durch die Bohrungen h in die Ringnuten i zwischen den beiden Ringkörpern 3 und 4. Dadurch ist es möglich, den Preßverband bei Anwendung eines entsprechenden Druckes zu lösen.The interference fit is also released hydraulically by supplying pressure fluid to the bores f, f '. This reaches ring grooves g and through the bores h in the ring grooves i between the two ring bodies 3 and 4. This makes it possible to loosen the interference fit when applying a corresponding pressure.

Gegenüber der sonst üblichen Befestigung mit kegeliger Ausbildung der Nabe oder der Welle ergeben sich eine Reihe von fertigungstechnischen Vorteilen bei symmetrischer Anordnung der Doppelringe. Bei großen Werkstücken, wie Laufrädern usw., ist es schwierig, die kegelige Bohrung mit der erforderlichen Toleranz herzustellen. Viel leichter ist jedoch eine rein zylindrische Bohrung hoher Genauigkeit durch Schleifen zu erzeugen. Die endgültige axiale Lage der Nabe in bezug auf die Welle hängt in starkem Maße von denToleranzen und der beim Schrumpfen angewandten Aufweitung ab. Dies ist besonders unangenehm, wenn mehrere Maschinenteile auf einer gemeinsamen Welle befestigt werden sollen. Bei der Nabenbefestigung gemäß der Erfindung fallen all diese Nachteile weg.Compared to the otherwise usual attachment with a conical design the hub or the shaft result in a number of manufacturing advantages with symmetrical arrangement of the double rings. For large workpieces such as impellers etc., it is difficult to make the tapered hole with the required tolerance. Much easier, however, is a purely cylindrical bore with high accuracy To create loops. The final axial position of the hub in relation to the shaft depends to a large extent on the tolerances and the expansion used in the shrinkage away. This is particularly uncomfortable when several machine parts are shared Shaft to be attached. When the hub attachment according to the invention fall all these disadvantages gone.

Darüber hinaus ermöglicht die Nabenbefestigung gemäß der Erfindung sowohl das Aufschrumpfen als auch das Abschrumpfen der Teile, was sonst nicht ohne weiteres möglich ist.In addition, the hub attachment according to the invention enables both the shrinking on and the shrinking off of the parts, which is otherwise not without further is possible.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kraftschlüssige Nabenbefestigung, die mittels zweier Ringkörperpaare erfolgt, deren Außenringe mit zylindrischer Außenfläche an einer zylindrischen Innenfläche der Nabe, deren Innenringe mit zylindrischer Innenfläche an der Welle und deren Außen- und Innenringe mit kegelstumpfförmigen Mantelflächen gegeneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkörperpaare (ca, b) mit Abstand voneinander angeordnet sind und mit der Welle (2) und der Nabe (1) einen Ringraum (d) bilden, in den eine bei Nabenbefestigungen an sich bekannte Druckflüssigkeitsleitung (c) führt. PATENT CLAIMS: 1. Non-positive hub fastening which is carried out by means of two pairs of annular bodies, the outer rings of which with a cylindrical outer surface abut against a cylindrical inner surface of the hub, the inner rings of which with a cylindrical inner surface on the shaft and the outer and inner rings of which with frustoconical outer surfaces abut against each other, characterized in that the Pairs of annular bodies (ca, b) are arranged at a distance from one another and, with the shaft (2) and the hub (1), form an annular space (d) into which a hydraulic fluid line (c), known per se for hub fastenings, leads. 2. Nabenbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Zylinderflächen vorzugsweise der äußeren Ringkörper (4) Druckflüssigkeitsleitungen (f, f') führen. 2. Hub attachment according to claim 1, characterized in that the outer annular body (4) preferably lead to the cylinder surfaces of hydraulic fluid lines (f, f ') . 3. Nabenbefestigung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die äußeren Ringkörper (4) im Bereich der Druckflüssigkeitsbeaufschlagung durchgehende, radiale Bohrungen (h) aufweisen. 3. Hub attachment according to claim 1 and 2, characterized in that preferably the outer ring body (4) in the Area of hydraulic fluid admission through, radial bores (h) exhibit. 4. Nabenbefestigung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (la) an ihren Enden in Ringkörperumfangsnuten (i; g) münden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 213 421, 743 530, 917041.4. hub attachment according to claim 1 to 3, characterized in that the bores (la) open at their ends in annular body circumferential grooves (i; g). Into consideration Drawn pamphlets: German Patent Nos. 213 421, 743 530, 917041.