DE2106208C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Naben-Wellen-Verbindung nach dem Oberbegriff des Palentanspruchs.

Eine derartige Nabcn-Wellen-Verbindung ist aus der DE-PS 28 238 bekannt. Bei dieser bekannten Naben-Wellen-Verbindung ist die aus der Nabe und den beiden beiderseits derselben angeordneten Reibscheiben bestehende Anordnung zwischen einem Wellenbund und einer auf die Welle aufgeschraubten Spannmutter festgespannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rein reibschlüssige Naben-Wellen-Verbindung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne zusätzliche Verwendung von Keilen oder Paßfedern auch verhältnismäßig hohe Drehmomente übertragbar sind und eine solche Naben-Wellen-Verbindung daher auch bei Laufrädern von Kreiselpumpen oder Verdichtern Anwendung finden können, die bisher normalerweise mit Hilfe von Paßfedern oder Keilen mit der zugehörigen Welle drehfest verbunden sind, was. aber gerade bei kleinen Laufrädern bzw. Wellen beispielsweise im Hinblick auf die Herstellung der erforderlichen Keilnuten Fertigungsprobleme aufwirft.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Durch die kennzeichnende Mcrkmalskombination der erfindungsgemäßen Anordnung, nämlich durch die das eine Anlageelement der Welle mil Preßsitz teilweise aufnehmende Gegenbohrung der einen Reibscheibe und die Gestaltung der konkaven Konusfläche mit einem jeweils geringfügig kleineren Kegelwinkel als demjenigen der konvexen Konusflächen erhält man eine Naben-Wellen-Verbindung mit selbstzentrierender, straffer und elastischer drehfester Einspannung der Nabe auf der Welle. Hierbei Irägt das erstere Merkmal wesentlich zur drehfesten, satten Naben-Wellen-Verbindung bei, indem die mit der Gegenbohrung versehene eine Reibscheibe das zugehörige Anlageelement der Welle schraubstockartig umspannt, und das letztere Merkmal trägt durch eine Verbesserung der Nabenzentrierung relativ zur Wellenachse und durch eine elastisch vorgespannte Einspannung der Nabe zwischen den beiden Reibscheiben und demzufolge durch einen verbesserten Reibschluß zwischen den Konusflachen der Nabe und den damit zusammenwirkenden Konusflächen der beiden Reibscheiben zu dem angestrebten Zweck bei. Der geringfügige Unterschied der Kegelwinkel der konkaven und konvexen Konusflächen bewirkt außerdem, daß beim Einspannen der Nabe zwischen den beiden Reibscheiben und dem dabei erfolgenden vollflächigen Anlegen der Konusfläche der mit der Gegenbohrung versehenen einen Reibscheibe an die zugehörige Gegen-Konusfläche der Nabe der

ίο von der Nabe abgewandte Rand der Gegenbohrung dieser einen Reibscheibe radial zusammengedrückt wird, wodurch die schraubstockartige Einspannung des zugehörigen Anlageelements der Welle durch diesen Bohrungsrand verstärkt und der Reibschluß zwischen diesen beiden Elementen noch weiter vergrößert wird. Dieser Effekt trägt maßgeblich dazu bei, daß mittels der erfindungsgemäßen Naben-Wellen-Verbindung außerordentlich hohe Drehmomente ohne Rutschen der reibschlüssig miteinander zusammenwirkenden Flächen der einzelnen Bauteile übertragbar sind. Damit eignet sich die erfindungsgemäße Naben-Wellen-Verbindung als hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit gleichwertige, jedoch fertigungstechnisch kostengünstigere Alternative zu der bisher üblichen Verbindung zwischen Welle und Laufrad von Kreiselpumpen bzw. Kreiselverdichtern mit Hilfe von Paßfedern oder Keilen.

Das Merkmal, das von den beiden miteinander zusammenwirkenden Konusflächen der Nabe und einer Reibscheibe die konkave Konusfläche im ungespannten

ίο Zustand einen geringfügig kleineren Kegelwinkel als die konvexe Konusfläche hat, ist aus der DE-OS 14 28 054 an sich bekannt, weshalb hierfür kein Elementenschutz beansprucht wird.

Vorzugsweise sind die konvexen Konusflächen jeweils am Nabenteil und die konkaven Konusflächen an den Reibscheiben angeordnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt

ίο Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil eines Kreiselverdichters mit einer Naben-Wellen-Verbindung nach der Erfindung,

F i g. 2 in größerem Maßstab die Naben-Wellen-Verbindung im zusammengebauten Zustand, und

« Fig.3 die Naben-Wellen-Verbindung im auseinandergezogenen Zustand ihrer einzelnen Bauteile.

Der in F i g. 1 teilweise dargestellte Kreiselverdichter weist ein Spiralgehäuse 10 für das verdichtete Gas und ein dazu konzentrisch angeordnetes Laufrad 11 auf. Das Laufrad 11 ist am einen Ende einer Welle 12 befestigt, die über ein Ritzel 13 und ein Zahnrad 14 von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Das Laufrad ist mit Laufschaufeln 15 und 16 versehen, die sich jeweils bis zur Einlaßöffnung 17 des Spiralgehäuses 10 erstrecken.

Insbesondere aus den F i g. 2 und 3 ist ersichtlich, daß die Welle 12 an ihrem das Laufrad 11 tragenden Ende stirnseitig mit einer axialen Gewindebohrung 20 versehen ist, in welche der mit einem Gewinde

bo versehene Schaft 22 eines sich durch eine Axialbohrung 23 des Laufrades 11 hindurcherstreckenden Gewindebolzens mit einem Schraubenkopf 21 eingeschraubt ist. Die Nabe des Laufrads 11 ist an beiden Stirnseilen mit konvexen, zur Axialbohrung 23 des Laufrades konzen-

6") ischen Korusflächen 24 und 25 versehen. Auf dem Gewindebolzjnschaft 22 sitzen zwei Reibscheiben 26 und 30, welche jeweils mit einer konkaven Konusfläche 28 bzw. 31 versehen sind, die konzentrisch zur

Reibscheibenachse angeordnet ist und mit der ihr jeweils zugewandten Konusfläche 24 bzw. 25 der Laufradnabe zusammenpaßt.

Wie F i g. 3 zeigt, weisen die konkaven Konusflächen 28 und 31 der Reibscheiben 26 und 30 >n ungespannten Zustand jeweils einen geringfügig kleineren Kegelwinkel auf als die jeweils zugehörige Konusfläche 24 bzw. 25 der Laufradnabe.

Die Axialbohrung der Reibscheibe 30 ist an ihrer von ihrer Konustläche 31 abgewandten Seite mit einer Gegenbohrung 32 versehen, welche einen Ringbund 33 der Welle 12 teilweise aufnimmt. Die F i g. 2 und 3 zeigen, daß die Axialbohrungen der Laufradnabe und der Reibscheiben 26 und 30 mit Bezug auf den Schaft 22 des Schraubenbolzens 21, 22 jeweils eine geringfügige Übergröße haben.

Bei der Montage der Laufrad-Wellen-Verbindung wird der Schraubenbolzen 21,22 durch die Axialbohrungen der Laufradnabe 11 und der Reibscheiben 26 und 30 hindurchgeführt und in die axiale Cewindebohrung 20 der Welle 12 eingeschraubt. Beim Festziehen des Schraubenbolzens 21, 22 zentrieren sich zunächst das Laufrad 11 und die Reibscheiben 26, 30 mit Bezug auf diesen Schraubenbolzen, wie dies in Fi^. 2 dargestellt ist, worauf dann beim weiteren Anziehen des Schraubenbolzens diese Teile zwischen dem Wellenringbund 33 und dem Schraubenkopf 21, welche als Anlageelemente dienen, so stark eingespannt und zusammengedrückt werden, daß die Konusflächen der Reibscheiben sich vollständig an die Nabe des Laufrads It anlegen und die Bohrungswand der Gegenbohrung 32 den Ringbund 33 der Welle 12 mit Preßsitz kraftschlüssig aufnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Naben-Weilen-Verbindung, bei welcher die Nabe, die eine Axialbohrung und beidseitig jeweils eine dazu konzentrische Konusfläche aufweist, mittelbar über zwei beiderseits der Nabe angeordnete Reibscheiben, die jeweils mit einer entsprechenden Konusfläche an den Konusflächen der Nabe anliegen, zwischen zwei axialen Anlageelementen der durch die Axialbohrung hindurchverlaufenden Welle festgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Reibscheibe (30) eine das zugehörige Anlageelement (33) mit Preßsitz teilweise aufnehmende Gegenbohrung (32) aufweist und daß von den Konusflächen (24, 25, 28, 31) der Nabe (11) und der Reibscheiben (26, 30) die konkaven Konusflächen (28, 31) im ungespannten Zustand jeweils einen geringfügig kleineren Kegelwinkel als die jeweils zugehörige konvexe Konusfläche (24, 25) haben.