Stellringe und Klemmringe – vielseitig in der Anwendung
Stellringe und Klemmringe (auch
Spannringe genannt) sind einfache Bauteile in der Antriebstechnik, dennoch haben
diese Komponenten einen weit verbreiteten Einsatz im gesamten Spektrum des
Maschinen- und Anlagenbaus. Aufgrund ihrer unzähligen Anwendungsmöglichkeiten
sind Stellringe und Klemmringe praktisch in jeder Anlage zu finden. Sie werden
zum Fixieren von Bauteilen oder Anschlagsflächen verwendet.
Stellringe – Die einfache und kostengünstige Art der
Befestigung
Trotz ihrer einfachen Form,
stellen Stellring ein unverzichtbares Element in der Sicherung mechanischer
Anschläge in der Antriebstechnik dar. Die Haltekraft des Stellrings wird
punktuell über den Gewindestift gewährleistet, der diesen auf der Welle
fixiert. Diese Art der Fixierung verursacht leider eine Beschädigung der Welle,
was funktionstechnisch manchmal ungünstig ist.
Der Stellring wird meist
nach der DIN705 gefertigt. Hier kann sowohl hinsichtlich der Größe als auch
beim Material zwischen unzähligen Ausführungen gewählt werden. Es gibt kleine
Stellringe für feinmechanische Anwendungen, als auch große Stellring für
anspruchsvolle Aufgaben und größere Belastungen.
Klemmringe – Eine sichere Weiterentwicklung auf der Welle
Klemmringe sind in zwei
Versionen erhältlich, und zwar in einteiliger und ganz geteilter Ausführung. Innensechskant-Schrauben
sorgen für die benötigte Druckkraft zur Positionierung des Wellenklemmring und
der Umschließung auf der Welle. Wichtigste Aspekt bei der Montage eines
Klemmrings ist, dass hierbei die Welle nicht beschädigt wird. Dies ist ein
klarer Vorteil gegenüber einem herkömmlichen Stellring. Ein weiterer
wesentlicher Vorteil ist die gleichmäßige Verteilung der Haltekräfte.
Klemmringe können schnell demontiert werden und beliebig oft neu positioniert
werden.
Wer einen schnellen und
unkomplizierten Ein- und Ausbau möchte, greift auf geteilte Klemmringe zurück.
Sie können schnell an Ort und Stelle auseinandergebaut werden, ohne andere
Komponenten auf der Welle zu entfernen.
Haltekräfte der Klemmringe – Der entscheidende Faktor
Verschiedene Merkmale
beeinflussen die Haltekraft eines Klemmrings. Darunter Faktoren wie
Rundlaufgenauigkeit, Bohrungsgrößen oder Oberflächenbeschaffenheiten. Die Haltekraft
ist abhängig von dem Drehmoment mit dem die Spannschrauben angezogen werden und
von dem Reibungskoeffizienten zwischen Welle und Klemmringbohrung. Die durch
die Schrauben erzeugten Kräfte zwischen Welle und Bohrung multipliziert mit dem
existierenden Reibungskoeffizienten ergeben die maximal zu übertragenden
Axialkräfte bevor Dynamik entsteht. Auch die Qualität der Schrauben und das
damit zulässige Anzugsmoment nimmt Einfluss auf die Haltekraft. Der Einsatz von
komplett geteilten Klemm- oder Spanringen in Wellennuten ist eine Möglichkeit,
die zulässigen Axialkräfte um ein Vielfaches zu vergrößern, da in diesen Fällen
Formschluss anstatt von Kraftschluss besteht.
Wie schon erwähnt, nimmt
auch die Oberflächenbeschaffenheit des Klemmrings Einfluss auf die Haltekraft. Hier
spielen Oberflächenrauigkeit und Öl- oder Fettanhaftungen eine große Rolle. Häufig
findet die brüniert Ausführung ihre Anwendung, da diese Beschichtung die
Drehmomenteigenschaften der Schrauben verbessert. Auch vermindert die brünierte
Ausführung des Klemmrings den „Slip- Stick-Effekt“.
Wo finden Klemmringe ihre Anwendung?
Klemmring (Spannringe) werden
dazu verwendet u.a. folgende Komponenten auf Wellen zu montieren:
- Riemenscheiben
- Kugellagereinheiten
- Kettenräder
- Antriebsräder
Als eigenständige
Maschinenelemente finden Klemm- oder Spannringe u.a. Anwendung als:
- Anschläge
- Führungen
- Überbrückung von Durchmessersprüngen
- Schaltfahnen
- Zentrierungen
Sonderformen von Klemm
-oder Spannringen ergeben weitere Möglichkeiten des Einsatzes. So existieren
Versionen mit axialen oder radialen Bohrungen im Bereich zwischen Innen- und
Außendurchmesser sowie Varianten mit angearbeiteten Flächen oder eingedrehten
Nuten. Auch Zentrierbunde sind an Klemmringen denkbar.