DE2724800B2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0852—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
- F16D1/0858—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to the elasticity of the hub (including shrink fits)
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/263—Rotors specially for elastic fluids mounting fan or blower rotors on shafts
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einer Antriebs- to
welle und einem mit dieser umlaufenden Maschinenteil, dessen Nabe mit einer dünnwandigen Halspartie
versehen ist, deren Bohrungswand kraftschlüssig an der Welle anliegt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine mit
dem neuen Verfahren hergestellte Verbindung. ' >
Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der FR-PS 56 627 bekannt. Dort wird der Kraftschluß der
dünnwandigen Halspartie der Nabe mit der Bohrungswand dadurch hergestellt, daß über die Halspartie ein
Spannring geschoben wird, der eine radial zur ■'·'» Antriebswelle verlaufende Schraube sowie zwei ebenfalls
radial verlaufende und nach innen weisende Stifte,
die zueinander und zur Schraube equidistant angeordnet sind, aufweist, so daß bei Anziehen der Schraube sich
Schraube und Stift an die Halspartie von außen anlegen >"· und diese auf die Antriebswelle zu bewegen. Bei de:
vorgeschlagenen An der Befestigung einer Nabe auf einer Antriebswelle erweist es sich jedoch von Nachten
daß einerseits die Herstellung aufwendig und damn
teuer wird, da sie als zusätzliches Teil einen Spannring "'>
erfordert, der durch seine Sehr.m^- im,! vine '.n't.. ■, ■ ■
vergleichsweise komplizierter <iestait is: um: ,,ml'n
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und damit du Nahe Im kern k.'.i'i.
Weiler lsi in der ( i i (1S -1 · .·; ρ·.·ι··ι··. μ;
Verfahren zur Befestigung eines Mßschinenteils auf
einer Welle angegeben, bei dem der zu befestigende Maschinenteil eine Bohrung aufweist, dessen umschriebener
Kreis größer und dessen eingeschriebener Kreis kleiner als der Durchmesser der Welle ist Das
Zusammenfügen erfordert die Anwendung von durch besondere Hilfsmittel erzeugten äußeren Kräften, die
den Querschnitt der Bohrung so weit deformieren, daß beide Teile aufeinandergcschoben werden können und
anschließend durch Aufhebung der Krafteinwirkung von außen ein Kraftschluß entsteht. Dabei hat die
Deformation über die gesamte Länge des auf der Welle zu befestigenden Maschinenteiles zu erfolgen, woraus
eine besonders innige Verbindung resultieren soll, die sich vor allem für die Verbindung schwerer Maschinenteile
eignen soll. Bei dieser bekannten Verbindung, bei der nicht von einem ursprünglichen Schiebesitz
ausgegangen wird und außerdem nicht nur die dünnwandige Halspartie verformt wird, erweist es sich
jedoch als nachteilig, daß die Montage einen vergleichsweise großen Aufwand erfordert und schwierig
durchzuführen ist, da während der Gesamtdauer des Zusammenfügens wenigstens ein Maschinenteil durch
äußere, über die gesamte Länge wirkende Kräfte unter ständiger Deformation gehalten werden muß.
Die Erfindung hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zum Herstellen einer Naben-Wellen-Verbindung
der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, das eine einfache und billige Herstellung mit
relativ einfacher Montage ermöglicht und die Erzeugung einer genauen und zuverlässigen Verbindung
gestattet, deren Eigenelastizität relativ groß ist und die daher betriebssicher ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist hinsichtlich des eingangs genannten Verfahrens vorgesehen, daß man
zur Herstellung der Verbindung zwischen der Antriebswelle und der Laufradnabe die Nabenbohrung mit einer
Schiebesitzpassung versieht, daß man dann die Halspartie über einen Teil ihrer Länge vom Ende her und an
mindestens zwei Umfangsbereichen derart verformt, daß der kleinere Innenhüllkreis etwss kleiner ist als der
Wellendurchmesser, und daß man schließlich die Nabe und die Welle unter genauer Zentrierung zueinander
auf- bzw. ineinanderpreßt. wobei die Halspartie etwa auf ihre Ursprungsform zurückgebildet wird. Damit
wird die erfindungsgemäße Wellen-Naben-Verbindung billiger herstell- und wesentlich einfacher auf die Welle
kraftschlüssig montierbar. Zweckmäßigerweise erfolgt die Herstellung der Nabe zunächst auf einem Drehautomaten,
um im Anschluß daran an ihrer Halspartie durch Backenwerkzeuge in der erfindungsgemäßen Weise
verformt zu werden, so daß ein Innenhüllkreis entsteht,
der etwas kleiner als der Durchmesser der Welle ist. Dann erfolgt das Aufpressen der Nabe auf die Welle
bzw. umgekehrt, was eine genaue Zentrierung von Nabe
und Welle und eine genaue Rihrune zur Folge hat.
wobei nach deir Aufpressen die Halspartie der Nabe
nahezu wicic ihre I irspriini-Morrv zurückerhält. Dabei
behält andererseits zumindest die Halspartie eine genügend rmllr Restfedernni' in ihrem zuvor verformten
elasliv'n"i lit-rri' !'
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oder beide Maichienteile während des Zusammenbaues
durch von außen angreifende Hilfsmittel nicht unter Deformation gehalten werden müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Halspartie mit einem angeformten Schutzring im
Abstand umgeben, dessen Stirnfläche die Stirn der Halspartie überragt Die Funktion dieses Schutzringes
ist einerseits darin zu sehen, daß er einen Anschlagsbzw. Auflagefläche bildet, deren Vorteil in der
Erleichterung des Zusammenbaues von Nabe und Welle zu sehen ist, und andererseits in dem dadurch
entstehenden Beschädigungsschutz für die Halspartie.
Für eine nach dem neuen Verfahren hergestellte Verbindung wird vorgeschlagen, die Halspartie an
einem als Hohlkegel ausgebildeten Teil der Nabe anzuformen. Dabei ist es möglich, in den Hohlkegel eine
Halspartie der Ronde des Laufrades einzuziehen.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt, teilweise abgebrochen,
durch ein mit einer Naben-Wellen-Verbindut^ gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung versehenes Ventilatorrad,
Fig.2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 1,
F i g. 3 einen Schnitt ähnlich der F i g. 2, jedoch durch die Nabe allein und unter Darstellung der ausgeführten
Verformung,
Fig.4 einen Längsschnitt durch eine Naben-Wellen-Verbindung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung,
Fig.5 einen Längsschnitt durch eine Naben-Wellen-Verbindung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung und
F i g. 6 einen Längsschnitt durch eine Naben-Wellen-Verbindung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung.
Die in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellte erfindungsgemäße Naben-Wellen-Verbindung dient zur formschlüssigen Kraftübertragung von einer Antriebswelle 12 auf eine Nabe 13 eines
Ventilatorlaufrades 14, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer mit der Nabe 13 kraftschlüssig
verbundenen Radscheibe bzw. Ronde 16 und einem außenumfangsseitigen Kranz von Schaufeln 17 besteht.
Das Ventilatorlaufrad 14 kann dabei die Form eines Radial- oder Axialrades besitzen. Die Verbindung von
Nabe 13 und Radscheibe 16 kann ebenfalls in bekannter Weise erfolgen.
Da sich die einzelnen Ausführungsbeispiele der erfindungsgdmäßen Naben-Wellen-Verbindung 11 hinsichtlich der Herstellung und Ausführung des Kraft
schlusses im wesentlichen gleichen, sei das wesentliche
der Erfindung anhand des ersten Ausführungsbeispieles der Fig. 1—3 erläutert. Die Nabe 13. die als Drehteil auf
einem Drehautomaten hergestellt wird, besitzt eine Schulterpartie 21. an der die Radscheibe bzw. Kunde 16
kraftschlüssig befestigt ist. und eine an die Schulterpartie 21 angeformte dünnwandige Halspartie 22, die sich
der Radscheibe 16 abgewandt erstreckt unu aiil.lunscitig
zum freien l-.nclc hin konisch verlauf;. Die relativ
dünnwandige HalspaMie 22 wird ebenso wie. die
Schulterpartie 21 mit einer dem Durchmesse.·'· d der
Welle 12 entsprechenden Inncnbohruns" 2>
versehen. Diese Innenbohrung 23 erhalt mil der Herstellung eine
genaue Schiebcsit/Passuigstnleran/. die aiii die fassung
der Weil·: 12 abgestimmt ist Ist diev. DieMei! Ii
mit der Bohrungspassung hergestellt, so wird die Halspartie 22, wie in Fig.3 schematisch dargestellt ist,
zwischen die Backen 26 eines Werkzeugs 27 eingespannt Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
das Werkzeug 27 drei über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Backen 26, die gemäß den Pfeilen
A radial aufeinander zu bewegt werden. Dabei wird die Halspartie 22 der Nabe 13 an beim Ausführungsbeispiel
drei Umfangsstellen verformt. Es versteht sich, daß die Verformung ggf. auch an zwei oder mehr als drei Stellen
erfolgen kann. Diese Verformung, die in Fig.3 der Deutlichkeit halber in ihren Verhältnissen übertrieben
dargestellt ist bewirkt ein entsprechendes Verformen der Innenbohrung 23 im Bereich der Halspartie 22
derart, daß sich an den zusammengedrückten drei Bereichen ein gemeinsamer, strichpunktiert angedeuteter innerer Hüllkreis 28 ergibt dessen Durchmesser d'
etwas kleiner ist als der Durchmesser d der Innenboh rung 23 an der unverformten Halspartie 22 bzw. der
Durchmesser der Welle 12.
Die Welle 12, die an einem Ende eine Fase 23 oder
einen kleinen Konus besitzt, wird in die auf diese Weise
verformte und in F i g. 3 im Bereich der Halspartie 22 dargestellte Nabe 13 vom Schulterteil 21 her eingescho
ben bzw. eingepreßt. Es versteht sich, daß der Vorgang
auch umgekehrt erfolgen kann, daß also die Nabe 13 mit ihrem Schulterteil 21 voraus über die Welle Yl
geschoben wird. Aufgrund der Durchmesserverhältnisse von Halspartie 22 und Welle 12 spricht >nan bei diesem
Vorgang von einem Aufpressen der Nabe 13 auf die Welle 12, wobei die Welle 12 im wesentlichen genau
zentriert und geführt wird und die Haispartie 22 der Nabe 13 nahezu ihre Ursprungsform wieder zurücker
hält. Dies ist in Fig. 2, die den aufgepreßten, d. h. den
montierten Zustand der Kraftschluß-Verbindung 11 wiedergibt, in etwa dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die
Nabe 13 aus einem Metall besteht, das sich zwar plastisch, jedoch auch bis zu einem gewissen Grade
elastisch verformen läßt. Daraus ergibt sich auch, daß nach dem Aufpressen der Nabe 13 auf die Welle 12 der
elastische Bereich, d. h. die Halspartie 22 noch eine genügend große Restfederung besitzt, die gewährleistet,
daß sich die Halspartie 22 der Nabe 13 gemäß den Pfeilen B an den vei formten Stellen radial aktiv an die
Welle 12 anlegt bzw. diese umklammert. Dadurch ist auch gewährleistet, daß sich die erfindungsgemäße
Verbindung 11 auch nach öfteren und erheblichen Temperaturintervallen. Erschütterungen, Anläufen
od. dgl. Betriebseigenschaften nicht lockern kann.
Das in F i g. 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten lediglich dadurch, daß die Nabe 13 zusätzlich einen angeformten Ring 31
besitzt iJer in einem Abstand die Halspartie 22 umgibt,
wobei die Stirn 32 des Ringes 31 die Stirn der Halspartie 22 überragt und dab.'i eine Anschlag- bzw. Auflagefläche
zum Herstellen der /wischen der Radscheibe 16 und dem Schulterten 21 bestehenden kraftschlüssigen
Nietverbindung 51 schafft. Gleichzeitig bildet der Ring
31 einen Beschädigungsschutz für die Halspartie 22. Die
Kraftschlüssige Verbindung 11 ist bei diesem Ausführungsheispicl
in tic^soiiι·· 11 Weise hergestellt, wv die.
anhand der Γ 1 g. i-- ' i">e ■ hrteben uii'" ■
Heim ·.■■· I■'1 g. ~>
:,irri'Mcllt<
" dritte: 'wisführungsbeispiel
■ ori.egender f r'mUunp nes"/l el·'· Nabe 13 außer
der Ilaispart··. 11. cj 1 - si h einstückig an das eine Ericie
der Schultern,1: !te 7\ anschließt, tmeh eine /weiK
Halspartie 3fv Ί··· an das andere !.nde der St lüilterpartie
21 anirefotm' i und innerhalb der Nietverbindung W
verläuft und diese überragt Die Halspartie 3b ist dabei
ebenso wie die Halspartie 22 mit der Innenbohrung 23
mit Schiebesitz-Passungstoleranz verschen und zur Bildung der kraftschliissigcn Verbindung Il mit der
Welle 12 mit einem Werkzeug 27 derart verformt, daß der Innendurchmesser der Bohrung 23 auch dort einen
kleineren Hüllkreis bildet, als dem Durchmesser der Welle 12 entspricht. Bei diesem Alisführungsbeispiel ist
also eine zweifache kraftschlüssige Verbindung 11 dadurch hergestellt, daß der Kraftschluß an zwei
Halspartien 22 und 36 wirkt, so dall bei diesem Ausführungsbeispiel das Ventilatorlaufrad 14 mit einem
höheren Drehmomeni von der Welle 12 aus angetrieben werden kann.
Beim in Fig. b dargestellten vierten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung ist die an die Halspartie 22 anschließende Schulterpartie 41 der Nabe 13' als
Hohlkcgcl ausgebildet, dessen umgebogenes, abgeflach·
i~_ I7«^l« Λ1
konde 46 befestigt ist.
Die Radseheibe 46 ist in spanloser Verformung mi einer in die hohle Schulterpartie 41 ragenden Halsparti»
47 versehen. Diese Halspartie 47 schafft in entsprechen ') der Weise wie die Halspartien 22,36 der Naben 13 eini
kraftschlüssige Verbindung Il' mit der Welle 12. Die
Halspartie 47 erhält also ebenfalls einen Innendurch messer 48 mit einer Schiebesitz-Passiingsloleran/ unc
wird anschließend in einem Werkzeug, entsprechen
ι» der F i g. 3, verformt, worauf die Radscheibe 46 mit dei
Nabe 1.3 auf die Welle 12 aufgepreßt wird. Rein dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch die Naht
13' in spanloser Verformung hergestellt werden. Da mi
ergibt sich eine besonders einfache und billigi
ι'' Ausführungsform der erfindungsgemäßen kraftschlüssi
gen Verbindung 11. die aufgrund der Verformung de Nabe 13' und der zusätzlichen Radscheibennabe ii
Form der I lalspartie 47 zweifach wirkt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einem mit dieser
umlaufenden Maschinenteil, dessen Nabe mit einer dünnwandigen Halspartie versehen ist, deren Bohrungswand
kraftschlüssig an der Welle anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur
Herstellung der Verbindung zwischen der Antriebswelle (12) und der Laufradnabe (13, 13') die
Nabenbohrung (23) mit einer Schiebesitzpassung versieht, daß man dann die Halspartie (22,36) über
einen Teil ihrer Länge vom Ende her und an mindestens zwei Umfangsbereichen derart verforint,
daß der kleinere InnenhOllkreis etwas kleiner ist als der Wellendurchmesser, und daß man
schließlich die Nabe und die Welle unter genauer Zentrierung zueinander auf- bzw. ineinanderpreßt,
wobei die Halspartie etwa auf ihre Ursprungsform zurückgeblickt wird.
2. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Verbindung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halspartie (22, 36) von einem angeformten Schutzring (31) in Abstand umgeben ist. dessen
Stirnfläche (32) die Stirn, der Halspartie (36) überragt
3. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Verbindung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halspartie (22) an einem als Hohlkegel (41) ausgebildeten Teil der Nabe (13') angeformt ist. μ
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Hohlkegel (41) eine Halspartie (47) der Ronde (46) des Laufrades (14) eingezogen
ist.
Priority Applications (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2724800A DE2724800C3 (de) | 1977-06-02 | 1977-06-02 | Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einem mit dieser umlaufenden Maschinenteil und durch das Verfahren hergestellte Verbindung |
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ID=6010444
Family Applications (1)
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DE2724800A Expired DE2724800C3 (de) | 1977-06-02 | 1977-06-02 | Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einem mit dieser umlaufenden Maschinenteil und durch das Verfahren hergestellte Verbindung |
Country Status (4)
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FR (1) | FR2393189B1 (de) |
GB (1) | GB1601159A (de) |
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OAP | Request for examination filed | ||
OC | Search report available | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |