Was ist ein Spannsatz?
Ein Spannsatz ist ein reibschlüssiger Verschluss, der hauptsächlich zur Befestigung von Wellen und Naben dient.
Der Spannsatz nutzt das Keilprinzip zur Erzielung von Reibungskraft und zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Teile durch einfaches Anziehen der Schraube spielfrei befestigt werden können. Spiel ist das Spiel, das durch das Ineinandergreifen der Zahnräder entsteht, während spielfrei bedeutet, dass kein Spiel in den Zahnrädern vorhanden ist.
Anwendungen von Spannsätzen
Spannsätze werden zur Befestigung von mechanischen Elementen wie rotierenden Wellen, Riemenscheiben und Zahnrädern in verschiedenen Industriemaschinen verwendet. Sie werden auch in Geräten zur Halbleiterherstellung, in Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung usw. eingesetzt. Aufgrund ihrer Eigenschaften als Verschleißbefestigung werden sie hauptsächlich in Bereichen wie Transport-, Verpackungs- und Druckmaschinen eingesetzt.
Bei diesen Anwendungen kann das Phasenniveau mit nur einer Schraube eingestellt werden, z. B. für die endgültige Positionierung von Komponenten des Antriebsstrangs wie Riemenscheiben und Kettenrädern. Darüber hinaus kann die Einstellung von der Seite der rotierenden Teile aus erfolgen, sodass weniger Platz in der Konstruktion benötigt wird. Eine umweltbeständige Serie ist ebenfalls erhältlich, um den Anforderungen von Reinräumen gerecht zu werden.
Funktionsweise der Spannsätze
Die Spannsätze befestigen zwei Teile durch Reibungskraft, die durch das Keilprinzip erreicht wird. Es gibt zwei Arten von Spannsätzen: Doppelkonus und Einfachkonus. Der Doppelkegeltyp verwendet zwei Kegel, um Reibungskraft zu erzeugen.
Beim Anziehen der Befestigungsschraube kommen der Kegelring A und der Kegelring B in engen Kontakt miteinander und drücken den Außen- und den Innenring, die kegelförmig miteinander in Kontakt sind, auseinander. Die Außen- und Innenringe erzeugen im Kontakt mit den Wellen- und Gehäuseteilen eine hohe Flächenpressung, was zu Reibungskräften führt.
Bei der einkegeligen Ausführung wird ein einziger Kegel zur Erzeugung von Reibungskräften verwendet. Beim Anziehen der Befestigungsschraube werden der Außen- und der Innenring, die sich auf der konischen Fläche berühren, durch die Befestigungsschraube über den Innen- und den Außendurchmesser gespreizt, wodurch eine Reibungskraft zwischen dem Wellenteil und dem Gehäuseteil entsteht.
Einige hydro-hydraulische Systeme beruhen auf dem Pascalschen Prinzip. Bei den hydro-hydraulischen Systemen setzt die Schraube das in der Hülse eingeschlossene Druckmedium unter Druck und komprimiert es, wodurch eine Reibungskraft zwischen den Wellen- und Gehäuseteilen entsteht.
Merkmale von Spannsätzen
Reibschlussverbindungen auf Keilbasis wie Spannsätze zeichnen sich dadurch aus, dass sie kostengünstig und vielseitig einsetzbar sind. Auf der anderen Seite erfordern sie Zeit und Aufwand für die Montage und Demontage.
Hydro-hydraulische Systeme sind etwas teurer als keilmechanische Systeme, sind aber sehr wartungsfreundlich, und ihre einfache Montage und Demontage sowie ihre Schnelligkeit und Präzision sind ebenfalls Vorteile der hydro-hydraulischen Systeme. Die keilmechanischen Systeme sind relativ kompakt und können hohe Drehmomente aufnehmen.
Die Bearbeitungstoleranzen der Befestigungsteile sind relativ groß, und sie können auch bei Passfedernuten usw. eingesetzt werden. Da jedoch viele Schrauben verwendet werden, erfordert der Ausbau viel Zeit, und es muss darauf geachtet werden, dass das Anziehen der Schrauben nicht vergessen wird. Im Gegensatz dazu sind hydro-hydraulische Systeme leichter ein- und auszubauen, genauer und, wenn die Kosten keine Rolle spielen, den mechanischen Systemen überlegen.
Weitere Informationen zu Spannsätzen
1. Anzugsdrehmomente für Spannsätze
Spannsätze übertragen das Drehmoment durch Reibung mit der Welle, sodass bei einem schwachen Anzug das angegebene Übertragungsmoment nicht erreicht wird. Um das angegebene Übertragungsdrehmoment zu erreichen, müssen das Anzugsdrehmoment der Anzugsschraube und die Maßtoleranz der Welle kontrolliert werden.
Die Anzugsmomente für die Schrauben sind in den technischen Daten des Herstellers angegeben und liegen je nach Modell zwischen 11,1 und 18,4 Nm bei einem Wellendurchmesser von 20 mm. Das Übertragungsdrehmoment beträgt zur Zeit 61,7 bis 62,7 Nm. Die empfohlene Abmessungstoleranz der Welle beträgt h6 für Ø38 oder kleiner und h8 für Ø40 oder größer, was bedeutet, dass sich das Übertragungsdrehmoment verringert, wenn die Abmessungen zu klein sind. Umgekehrt ist bei einer zu großen Abmessung eine Montage nicht möglich.
Ziehen Sie die Schrauben schräg und allmählich an, damit sie gleichmäßig angezogen werden. Abschließend stellen Sie den Drehmomentschlüssel auf das angegebene Drehmoment ein und ziehen alle Schrauben fest. Dadurch wird ein Überdrehen verhindert.
Obwohl mehrere Spannsätze auf einer Welle montiert werden können, ist zu beachten, dass das übertragene Drehmoment nicht einfach proportional zur Anzahl ist. Nach Angaben des Herstellers ist es bei zwei Powerlocks 1,55-mal höher und bei drei Powerlocks 1,85-mal höher.
2. Wie man die Spannsätze entfernt
Beim Entfernen eines Spannsatzes muss der Druckbolzen gelöst werden, um die Keilspannung zu lösen. Einige Schlösser, die lange Zeit angezogen waren, können jedoch festsitzen und lassen sich nicht einfach durch Lösen der Schraube entfernen. In diesem Fall schrauben Sie den Bolzen in den Ausziehhahn neben dem Druckbolzenloch und ziehen den Verschluss gewaltsam ab.
Es ist auch darauf zu achten, dass bei der Demontage keine Last oder kein Drehmoment auf die Spannsätze einwirkt. Wenn der Spannsatz bei der Demontage herausspringt oder sich dreht, kann es zu einem schweren Unfall kommen.