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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Klemmnabe, insbesondere für eine Distanzkupplung,
mit zwei Halbschalenkörpern
und mit mindestens einem die Halbschalenkörper haltenden Verbindungselement.
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Klemmnaben
bekannter Ausführungen
dienen beispielsweise zur Übertragung
von Drehbewegungen und Drehmomenten in Distanzkupplungen, welche
insbesondere bei Pumpenantrieben eingesetzt werden. Dazu ist auf
der Welle eines Elektromotors und auf der Welle einer Pumpe jeweils
eine Klemmnabe montiert, welche optimal axiale Abstände zwischen
den Aggregaten ausgleichen können. Jede
Klemmnabe weist einen Anschlußflansch
mit daran angeordneten Klauen auf, wobei die Klauen der Klemmnaben
zur Drehmomentübertragung
alternierend ineinandergreifen.
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Jede
Klemmnabe weist weiterhin zwei Halbschalenkörper auf, von denen einer fest
mit dem Anschlußflansch
verbunden ist. Der zweite, einzeln ausgebildete Halbschalenkörper, der
beweglich bzw. lösbar
ist, wird über
Verbindungselemente an dem feststehend ausgebildeten Halbschalenkörper befestigt.
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Um
eine Distanzkupplung zwischen zwei fest zueinander ausgerichteten
Aggregaten installieren zu können,
werden die mit den Anschlußflanschen einstückig ausgebildeten
Halbschalenkörper
von oben auf die beiden Wellen der Aggregate aufgesetzt. Dabei greift
eine in die Halbschalenkörper
eingebrachte Nut jeweils in ein Formschlußelement der beiden Wellen
ein, wodurch eine formschlüssige
Verbindung zur Übertragung
des Drehmomentes erreicht wird. Nach dem Aufsetzen des zweiten Halbschalenkörpers von
unten auf die Welle, wird mit Hilfe von geeigneten Verbindungselementen
eine feste Verbindung zum oberen Halbschalenkörper der Klemmnabe hergestellt.
Dadurch wird die jeweilige Welle des aufgenommenen Aggregates geklemmt und
setzt neben der formschlüssigen
Verbindung zusätzlich
eine kraftschlüssige
Verbindungsform um.
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Bei
Klemmnaben der eingangs genannten Gattung ergeben sich häufig Schwierigkeiten
bei der Montage der Klemmnabe an den Wellen des jeweiligen Aggregates.
Bedingt durch die vorhandenen Spaltmaße zwischen den Halbschalenkörpern der Klemmnabe,
ist es möglich,
daß bereits
beim Aufsetzen des zweiten Halbschalenkörpers und/oder durch ein ungleichmäßiges Anziehen
der Verbindungselemente der zweite Halbschalenkörper auf der Welle verschoben
wird. Somit kann es, hervorgerufen durch die unterschiedlichen Spaltmaße und die
daraus resultierende Unwucht, zu unausgeglichenen Fliehkräften an
der Welle und zu Schwingungen während
des Betriebes kommen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmnabe der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit der eine besonders einfache und zuverlässige Montage
erfolgen kann.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Schutzanspruches
1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
2 bis 10 angegeben.
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Bei
einer Klemmnabe, insbesondere für
eine Distanzkupplung, mit zwei Halbschalenkörpern und mit mindestens einem
die Halbschalenkörper
haltenden Verbindungselement, ist nach der Erfindung vorgesehen,
daß die
Klemmnabe wenigstens eine Spaltmaßsicherung zur Sicherung eines
Spaltmaßes zwischen
den Halbschalenkörpern
aufweist. Der Einsatz einer Spaltmaßsicherung hat den Vorteil,
daß bei
der Montage der Klemmnabe auf der Welle die Halbschalenkörper in
einem vorbestimmten Abstand zueinander arretiert werden. Es ist
während
der Montage deshalb nicht notwendig, ein Ausrichten der Halbschalen
zueinander vorzunehmen, wodurch speziell bei baulich beengten Arbeitsräumen die
Installation wesentlich vereinfacht wird. Des weiteren verhindert
die Spaltmaßsicherung
beim Herstellen einer festen Verbindung zwischen den Halbschalenkörpern, daß die Halbschalenkörper, durch
ein ungleichmäßiges Anziehen
der Verbindungselemente, auf einer Seite der Klemmnabe stärker zusammengezogen
sind. Somit ist stets ein gleichmäßig umlaufendes Spaltmaß gegeben
und eine daraus resultierende ausgewogene Massenverteilung gewährleistet,
was zu keiner ungleichmäßigen Fliehkraftbelastung
durch die ineinander greifenden Klemmnaben an den Wellen der Aggregate
führt und
dadurch das Auftreten von Schwingungen verhindert wird.
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Mit
besonderem Vorteil ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
daß die
Spaltmaßsicherung
zumindest ein in einer Schnittebene der Halbschalenkörper angeordnetes
Distanzstück ist.
Der Einsatz eines Distanzstückes
ist eine konstruktiv einfach umzusetzende Ausführungsform und gleichzeitig
eine vorteilhafte Möglichkeit,
um das Spaltmaß zwischen
den Halbschalenkörpern
auf einen benötigten
und auf beiden Seiten gleichmäßigen Abstand
einzustellen. Somit wird eine günstige
Massenverteilung geschaffen, wodurch während der Rotationsbewegung
der Aggregate eine verbesserte gleichmäßige Fliehkraftbelastung durch
die Distanzkupplung an deren Wellen erreicht wird. Gleichzeitig wird
beim Herstellen einer festen Verbindung zwischen den Halbschalenkörpern, durch
die eingesetzten Verbindungselemente, mit Hilfe der Distanzstücke ein
Gegenlager geschaffen, die dem übermäßigen Zusammenziehen der
Halbschalenkörper
entgegenwirken. Jedoch ist das Distanzstück so dimensioniert, daß dieses
ein geringes Untermaß ausbildet bzw.
ein geringes Spiel hinsichtlich der Bewegung der Halbschalenkörper zueinander
ermöglicht,
damit das Klemmen der zwischen den Halbschalenkörpern aufgenommenen Welle optimal
gewährleistet
ist.
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Um
das Distanzstück
in der Klemmnabe aufnehmen zu können,
weisen die Halbschalenkörper
in ihrer Schnittebene und in Längsrichtung
zur Drehachse einer aufgenommenen Welle wenigstens eine dem Distanzstück zugeordnete
Bohrung und/oder einen Teil einer Bohrung auf. Dazu ist das Distanzstück über die
eingebrachte Bohrung in einem Anschlußflansch der Klemmnabe angeordnet
und ragt teilweise in den Spalt zwischen die Halbschalenkörper hinein
und gewährleistet
dadurch die Einhaltung des geforderten Spaltmaßes zwischen den Halbschalenkörpern. Eine
weitere Möglichkeit
ergibt sich durch das Auf- bzw. Einkleben eines Distanzstückes auf
die plane Fläche
eines der Halbschalenkörper,
welche durch den Sägeschnitt
beim Herstellen der beiden Halbschalenkörper entstehen. Dadurch läßt sich
das Distanzstück
bei übermäßigem Verschleiß sehr einfach
entfernen und durch ein Neues ersetzen. Des weiteren ist der Einsatz
einer Distanzscheibe als Distanzstück denkbar, wobei diese jeweils
durch ein Verbindungselement der Klemmnabe gesichert ist. Das ist
insbesondere durch die kreisringförmige Ausbildung der Distanzscheibe
ermöglicht,
wodurch das Verbindungselement durch den Innendurchmesser der Distanzscheibe
geführt
werden kann.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Durchmesser
jedes Distanzstückes
größer ist
als das Spaltmaß zwischen
den Halbschalenkörpern.
Dadurch wird vorteilhafterweise eine vergrößerte Auflagefläche zwischen
dem Distanzstück
und den Halbschalenkörpern
geschaffen, wodurch speziell beim Herstellen einer festen Verbindung,
eine mögliche
Deformation der in die Bohrungen eingebrachten Distanzstücke durch
eine punktförmige
Belastung verhindert wird. Dadurch ist der einsetzende Verschleiß des Distanzstückes und
das daraus resultierende Spiel zwischen den Distanzstücken und
dem aufzusetzenden Halbschalenkörper auszuschließen, was
einen notwendigen Wechsel des Distanzstückes nach einer vorbestimmten
Betriebsdauer überflüssig werden
läßt.
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Um
eine optimale Aufnahme des Distanzstückes in der Bohrung umsetzen
zu können,
ist das Distanzstück
bevorzugt als Kerbstift ausgebildet. Jeder Kerbstift weist bezogen
auf den Durchmesser der aufnehmenden Bohrung ein Übermaß auf, wodurch die
sichere und feste Position des Distanzstückes in der Bohrung gewährleistet
ist. Somit wird das Klemmen des Distanzstückes in der Bohrung erreicht
und dieses gleichzeitig gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen
aus der Bohrung gesichert. Anstelle des Kerbstiftes kann zur Ausbildung
eines Distanzstückes
des weiteren eine gleichwirkende Spannhülse oder ein ähnlich wirkendes
Bauteil Element eingesetzt werden. Um ein sicheres Klemmen der zwischen
den Halbschalenkörpern
angeordneten Welle umsetzen zu können,
weist der Abschnitt jedes verwendeten Distanzstückes, der in den Spalt zwischen die
Halbschalenkörper
hineinragt, ein geringes Untermaß auf, so daß die Halbschalenkörper ein
geringes Spiel zueinander haben.
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Weiterhin
ist es möglich,
daß das
Distanzstück
ein Gewindestift ist. Nach dem Einbringen eines Gewindes in die
Bohrungen der Klemmnabe, wird in jede Gewindebohrung ein Gewindestift
bis auf den Grund der Bohrung eingeschraubt und dadurch dieser gleichzeitig
arretiert. Durch die über
das Spaltmaß herausragenden
Gewindeflanken wird neben der Einstellung des Spaltmaßes gleichzeitig
eine axiale Arretierungsfunktion des aufzusetzenden Halbschalenkörpers vorgenommen.
Somit kann über
den eingebrachten Gewindestift, speziell während des Herstellens einer festen
Verbindung durch das Verbindungselement, das Ausrichten der aufzusetzenden
Halbschalenkörper
vereinfacht werden.
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Der
Abstand zwischen den Distanzstücken ist
dabei bevorzugt größer ausgebildet
als der Abstand zwischen den Verbindungselementen. Dadurch ist insbesondere
sichergestellt, daß bei
einem einseitigen Herstellen einer festen Verbindung zwischen den
Halbschalenkörpern,
kein ungünstig
wirkendes Drehmoment um das Distanzstück entsteht und dadurch am
entgegengesetzten Distanzstückes eine
Vergrößerung des
Spaltmaßes
hervorruft.
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Nach
einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Distanzstück eine
Paßfeder
ist, die zusammen mit der zu klemmenden Welle zwischen den Halbschalenkörpern angeordnet
ist. Dazu ist die Schnittebene der Halbschalenkörper durch die Mittelachse
der Paßfedernut
gelegt, wobei der durchgeführte
Sägeschnitt
zum Trennen der beiden Halbschalenkörper schmaler ist als die Breite
der Paßfedernut.
Des weiteren weist jede Paßfedernut ein
eng toleriertes Maß auf,
wodurch die Einhaltung des Spaltmaßes zwischen den Halbschalenkörpern gewährleistet
ist. Diesbezüglich
ist beim Herstellen einer festen Verbindung zwischen den Halbschalenkörpern zu
beachten, daß zuerst
das Verbindungselement angezogen wird, welches auf der Seite der Paßfeder angeordnet
ist. Die Verwendung der Paßfeder
als Distanzstück
hat den Vorteil, daß keine
zusätzlichen
Bauteile zur Ausbildung einer Spaltmaßsicherung eingesetzt werden
müssen
und somit eine konstruktiv vereinfachte Ausführungsform geschaffen ist.
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Jedes
Verbindungselement ist bevorzugt als Gewindebolzen ausgebildet.
Mit Hilfe der Gewindebolzen ist eine einfache und sehr vorteilhafte
Form zur Ausbildung einer festen, jedoch lösbaren Verbindung zwischen
den Halbschalenkörpern
umsetzbar. Weiterhin läßt sich
durch ein definiertes Anzugmoment an den Gewindebolzen die benötigten Kräfte für eine optimale
Flächenpressung
zwischen den Halbschalenkörpern
und den Wellen der zu verbindenden Aggregate umsetzen, wodurch eine
kraftschlüssige Verbindung
gegeben ist. Bei der Ausführungsform der
Klemmnabe mit der Paßfeder
als verwendetes Distanzstück
muß das
gesamte zu übertragende Drehmoment
durch die Gewindebolzen der Klemmnabe aufgenommen werden. Demzufolge
ist die Dimensionierung der Gewindebolzen entsprechend dem an der
Klemmnabe vorhandenen Drehmoment vorzunehmen.
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Um
eine weitere Möglichkeit
der Kraftübertragung
zu schaffen, ist wenigstens einer der Halbschalenkörper mit
einer Nut und/oder einem Teil einer Nut zur Aufnahme der Paßfeder versehen.
Dadurch ist neben der kraftschlüssigen
Verbindung, umgesetzt durch die Flächenpressung zwischen den Halbschalenkörpern und
der Welle, ein Formschluß geschaffen,
der eine sichere Kraftübertragung
von der Welle auf den Halbschalenkörper gewährleistet. Diese Verbindungsform
ist besonders vorteilhaft, da im Falle einer Lockerung der kraftschlüssigen Verbindung
zwischen der Welle und den Halbschalenkörpern während der Betriebsdauer ein
Durchrutschen der Welle zwischen den Halbschalenkörpern verhindert
wird.
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Um
eine erfindungsgemäße Klemmnabe
mit einem Kerbstift bzw. Gewindestift zur Ausbildung eines gleichmäßigen Spaltmaßes zwischen
den Halbschalenkörpern
zu schaffen, werden zuerst flanschseitig die beiden Bohrungen mit
einer für
die Ausbildung der Spaltmaßsicherung
ausreichenden Tiefe, zwischen die vorstehenden Klauen, in den Anschlußflansch
der Klemmnabe eingebracht. Je nach Ausführung ist ein Gewinde in die
Bohrungen einzubringen und anschließend aus der bis dahin einstückig ausgebildeten
Klemmnabe der zweite, einzeln ausgebildete Halbschalenkörper, mit
Hilfe spanender Bearbeitung, insbesondere dem Ausführen von
zwei Sägeschnitten,
von der Klemmnabe abzutrennen. Der erste Sägeschnitt muß dabei
exakt durch die beiden vorher eingebrachten Bohrungen erfolgen,
wobei der Durchmesser der Bohrungen, größer als der Sägespalt
ist. Abschließend
wird in die Bohrungen jeweils ein Distanzstück in Form eines Kerbstiftes
bzw. eines Gewindestiftes eingebracht.
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Bei
der Klemmnabe mit der Paßfeder
in der Schnittebene der Halbschalenkörper zur Ausbildung einer Spaltmaßsicherung
erfolgt nach dem Einbringen der Paßfedernut in den Innendurchmesser
der Klemmnabe der erste Sägeschnitt
exakt durch die Mittellängsachse
der Paßfeder.
Bereits nach dem Abtrennen des einzeln ausgebildeten Halbschalenkörpers, ist
der Einsatz der Klemmnabe ohne weitere durchzuführende Nachbearbeitungen möglich.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben,
ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Klemmnabe
mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Spaltmaßsicherung,
und
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2 eine
perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Klemmnabe
mit einer alternativ ausgebildeten Spaltmaßsicherung.
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1 verdeutlicht
insbesondere nach Art einer Explosionsdarstellung den Aufbau und
die Funktionsweise der Klemmnabe 1. Dabei setzt sich die Klemmnabe 1 aus
einem Anschlußflansch 2,
an dem zur Drehmomentübertragung
in diesem Ausführungsbeispiel
vier Klauen 3 angeordnet sind, und zwei Halbschalenkörper 4, 5 zusammen.
Um die Spaltmaßsicherung
auszubilden sind anschlußflanschseitig
zwei Bohrungen 6, 7 in der Schnittebene der Halbschalenkörper 4, 5 eingebracht.
In den Bohrungen 6, 7 des Anschlußflansches 2 bzw.
einem Teil der Bohrungen 6, 7 des Halbschalenkörpers 4 ist jeweils
ein Distanzstück 8 angeordnet,
welches bevorzugt ein Kerbstift oder eine Spannhülse ist. Der mit dem Anschlußflansch 2 einstückig ausgebildete Halbschalenkörper 4 weist
insbesondere eine Nut 9 auf, in die eine Paßfeder 10 der
Welle 11 formschlüssig
aufgenommen werden kann. Nach dem Aufsetzen des Halbschalenkörpers 4 auf
die Welle 11 wird nun der durch Sägeschnitte vom übrigen Bauteil
getrennte mit einem Teil der Bohrungen 6, 7 ausgestattete
Halbschalenkörper 5 auf
die Welle 11 und die Distanzstücke 8 gesetzt und
mit zwei Befestigungselementen 12, in Form eines Gewindebolzens,
mit dem Halbschalenkörper 4 und
dem Anschlußflansch 2 verbunden.
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Weiterhin
zeigt die Figur, daß der
Abstand zwischen den Distanzstücken 8 größer ist
als der Abstand zwischen den Befestigungselementen 12.
Dadurch können
bei einem einseitigen Anziehen eines Befestigungselementes 12 keine
ungleichmäßigen Spaltmaße zwischen
den Halbschalenkörpern 4, 5 auftreten.
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In 2 ist
die Klemmnabe 13 dargestellt, wobei in dieser Ausführungsform
die Schnittebene der Halbschalenkörper 14, 15 exakt
durch die Mittelachse der Nut 16 verläuft. Zur Ausbildung der Spaltmaßsicherung
findet als Distanzstück 8 die
Paßfeder 10 der
zu klemmenden Welle 11 Anwendung. Die Paßfeder 16 wird
dazu beim Zusammenfügen
der Halbschalenkörper 14, 15 direkt
in der Schnittebene positioniert und durch die Seitenflächen der
Nut 16 arretiert. Nach dem Herstellen der festen Verbindung zwischen
den Halbschalenkörpern 14, 15 und
der Welle 11 durch die Verbindungselemente 12 kann das
Drehmoment über
den Anschlußstutzen 17 und die
daran angeordneten Klauen 3 übertragen werden. Um ein genaues
Spaltmaß zwischen
den Halbschalenkörpern 14, 15 zu
gewährleisten,
ist insbesondere darauf zu achten, daß der Gewindebolzen bzw. die
Gewindebolzen auf der Seite der Paßfeder zuerst angezogen werden.