DE2204038C3 - Nabenbefestigung für eine Radscheibe auf einer Stahlwelle - Google Patents

Description

zung gegen den Stauchring 7, spannbar. Dabei liegen die Spannschrauben 6 so dicht an dem Stauchring 7, daß praktisch nur die Spannringsteile Aa, Sa zwischen den Schraubenlöchern 5 die Spannkraft übertragen, während die Spannringstoile unter den Schraubenlöchern 5, in welche die Spannschrauben 6 mit erheblichem Spiel eingesetzt sind, elastisch ausweichen.

Der umfangmäßig geschlossene, ungeteilte Nebenansatz 3 paßt in ungespanntem Zustand gerade auf die Welle 2. Er besitzt (vgl. insbesondere F i g. 2) ein polares Widerstandsmoment W₁, welches dem polaren Widerstandsmoment W„ der Stahlwelle 2 mit dem Durchmesser d entsprießt. Außerdem sind die Spannschrauben 6 so angespannt, daß auf die Spannringe 4, 8 eine Spannkraft S ausgeübt ist, die sich aus dem Moment M nach der Formel 1:

S = 2,3 · M/(d - 20)
oder nach der Formel 2:

5=3· M/(d - 20)
berechnet, je nachdem, ob die Konuswinkel 9, 10 des Stauchringes gleich sind (vgl. Fig. 1) oder ob sie unterschiedlich sind (vgl. F i g. 3). In F i g. 1 sind die Konuswinkel 9, 10 beide etwa 10°. In Fi g. 3 sind die Konuswinkel 9, 10 einerseits etwa 10°, andererseits etwa 20°. Stets erreicht man die in Fig. 4 übertrieben angedeutete »wellige« elastische Verfonnung von Stahlwelle 2 und Nabenansatz 3, die praktisch einen Formschluß bildet und die schlupffreie Übertragung des Drehmomentes M zuläßt, für welches Welle 2 und

ίο Nabenansatz 3 ausgelegt sind. Man liest aus den grafischen Darstellungen in F i g. 5 ohne weiteres die einem Moment M entsprechende Spannkraft S ab. Das Moment M bestimmt gleichzeitig den Durchmesser d der Stahlwelle 2, die genau zur Übertragung diests Momentes ausgelegt ist. Die Kurve I entspricht der Formel i, d. h. der Ausführungsform mit gleichem Konuswinkel 9, 10. Die Kurve II entspricht der Formel 2 mit Konuswinkel, deren einer 10°, deren anderer 20° beträgt. Dabei ist es gleichgültig, aus welchem der üblichen Baustähle Stahlwelle 2 einerseits und Nabenbefestigung mit Nabenansatz 3 andererseits aufgebaut sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Patentanspruch- ^{terial unter den SchraubenIöcnem s0}S^ar fehlen, so

' daß die Schrauben in U-förmigen Ausnehmungen

Nabenbefestigung für eine Radscheibe auf liegen. Es ergibt sich dabei, daß die Anpressung einer Stahlwelle mit die Stahlwelle umschließen- längs des Umfanges von Nabenansatz und Welle dem, ungeteiltem und zylindrischem Nabensatz 5 periodisch mit der Verteilung der Spannschrauben aus Stahl, auf dem ein doppelkonischer Stauch- variiert Infolgedessen erfahren Nabenansatz und ring, Konuswinkel gleich oder mit dem stumpfe- Welle an ihrem Umfang entsprechend periodische ren Konuswinkel der Radscheibe zugewandt elastische Verformungen, die zu einem kombinierten ungleich, und zwei entsprechend konische Spann- Reibungs- und Formschluß führen. Für diesen ringe angeordnet sind, die durch mehrere, gleich- io Effekt ist wichtig, daß die Spannschraubenlöcher mäßig längs eines Kreises mit Schraubenlöchern möglichst dicht am Stauchring angeordnet sind. — verteilt angeordnete und axial gerichtete Spann- Die Spannkraft, mit der die Spannringe gegeneinschrauben spannbar sind, wobei Nabenansatz ander gepreßt werden, kann auch durch auf mehrere und Welle das gleiche polare Widerstandsmoment Lochkreise verteilt angeordnete, axial gerichtete aufweisen, dadurch gekennzeichnet, »5 Schrauben erzeugt werden.

daß entweder beide Konuswinkel etwa 10° be- Im Ergebnis kann das volle Drehmoment M, für tragen oder der eine Konuswinkel etwa 10°, der welches die Welle ausgelegt ist, ohne Schlupf überstumpfere etwa 20° und daß auf die Spannringe tragen werden. Erfindungsgemäß kann mit einem eine Spannkraft (S) ausgeübt ist, die sich aus dem Stauchring mit gleichen Konuswinkeln von etwa 10° Moment M für die gleichen Konuswinkel von ao gearbeitet werden. Durch die Wahl unterschiedlicher etwa 10° nach der Formel Konuswinke] von 10 bzw. 20° wird der (an sich S = 2 3 ■ M/(d—20) bekannte) Vorteil, erreicht, daß eine Uberbeanspru-' ' chung durch Überlagerung von Druck- und Torsionsoder für die Konuswinkel von etwa 10° und spannungen vermieden wird. Insbesondere im Hinetwa 20° nach der Formel 25 blick auf den kleineren Konuswinkel ist von be- S = 3 · MHd- 201 sonderem Vorteil die Tatsache, daß erfindungsgemäß mit Konuswinkeln gearbeitet wird, die zubestimmt (d — Durchmesser der Stahlwelle). mindest bei Schmiermittelbeigabe außerhalb der

Selbsthemmung liegen. Der ohne weiteres mögliche

30 Einsatz von Schmiermitteln erlaubt es, beim Anziehen der Spannschrauben die festgelegte Schrau-

Bekannte Nabenbefestigungen der beschriebenen benspannkraft genau einzustellen, und ermöglicht Gattung (vgl. DE-AS 12 94 751) haben sich bei überdies eine leichte Demontage der erfindungsverschiedenen Einsatzzwecken an sich bewährt. gemäßen Nabenbefestigung durch einfaches Lösen Dabei hat sich jedoch erwiesen, daß zur Dreh- 35 der Spannschrauben.

momentübertragung das Widerstandsmoment der Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Welle bzw. des Nabenansatzes nicht voll genutzt lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichwerden können. Nähert sich das zu übertragende nung ausführlicher erläutert; es zeigt
Drehmoment demjenigen Drehmoment M, für wel- F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsches die Welle ausgelegt ist, so tritt Schlupf auf, der 40 gemäße Nabenbefestigung,
mehr oder weniger unkontrolliert einsetzt. Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den

Es sind zwar Versuche bekanntgeworden (vgl. Gegenstand nach Fi g. 1,

Katalog der Firma Ringfeder, Blatt S 15, S. 4 bis 6), Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausauf rechnerischem Wege das durch eine Naben- führungsform einer erfindungsgemäßen Nabenbebefestigung anderer als der eingangs beschriebenen 45 festigung,

Gattung maximal übertragbare Drehmoment in Ab- F i g. 4 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem

hängigkeit von der Spannkraft der Spannschrauben Gegenstand nach F i g. 2 und

zu bestimmen. Dabei bleiben jedoch die sich tat- F i g. 5 eine Kurve, die in Abhängigkeit von dem sächlich einstellenden Kraftflußverhältnisse unbe- zu übertragenden Drehmoment M die Spannkraft, rücksichtigt, so daß eine optimale Anpassung der 50 mit der die Spannringe einer erfindungsgemäßen Na-Nabenbefestigung an eine vorgegebene Welle nicht benbefestigung gegeneinander gespannt sind, angibt, möglich ist. Die Figuren zeigen eine Nabenbefestigung für eine Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Radscheibe 1 auf einer Stahlwelle 2. Die Naben-Nabenbefestigung so einzurichten, daß das Nenn- befestigung weist einen die Welle 2 umschließenden drehmoment der Welle ohne Schlupf übertragen 55 zylindrischen Naabenansatz 3 auf, der gleichfalls aus werden kann. Stahl besteht und ungeteilt ausgeführt ist. Auf dem Beim Anziehen der Spannschrauben wird der Nabenansatz 3 ist ein doppelkonischer Stauchring 7 Nabenansatz unter elastischer Stauchverformung angeordnet, der beiderseits gleiche Konuswinkel aufgegen die Welle gepreßt. Die Tatsache, daß die weisen kann (vgl. Fig. 1) oder — bei Ausführung Spannkraft an diskreten Stellen durch die Spann- 60 mit unterschiedlichen Konuswinkeln — mit dem schrauben hervorgebracht wird, führt in Verbindung stumpferen Konuswinkel der Radscheibe 1 zugewandt mit den vorhandenen Flächenkrümmungen zu ist (vgl. Fig. 3). Stauchring7 ist zwischen gleichfalls speziellen und im allgemeinen schwer zu übersehen- auf den Nabenansatz 3 angeordneten Spannringen den Kraftflußverhältnissen. Mit der durch die Er- 4, 8 eingeschlossen, die entsprechend konisch ausgefindung angegebenen Auslegung der Nabenbefesti- 65 ⁱildet sind. Die Spannringe sind durch mehrere, gung wird erreicht, daß die Spannkraft praktisch gleichmäßig längs eines Kreises mit Schraubennur über die Spannringteile zwischen den Schrauben- löchern 5 verteilt angeordnete und axial gerichtete löchern aufgebracht wird. Es kann daher das Ma- Spannschrauben 6 gegeneinander axial, unter Abstüt-