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DER KONSTRUKTEUR 9/2015

DER KONSTRUKTEUR 9/2015

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE Kleiner Bauraum, große Festigkeit Eine innovative Kreisbogen-Stirnverzahnung als kompaktes Verbindungselement Martin Möller, Johannes Thomas, Bernd Künne Verbindungselemente sind in einem System bei einer Übertragung von Kräften oder Momenten eine potenzielle Schwachstelle. Materialanhäufungen sollen dem oftmals entgegenwirken. Die Schürmann-Verzahnung als innovatives Verbindungselement benötigt nur geringen Bauraum bei einfacher Herstellung. M.Sc. Martin Möller, Johannes Thomas und Prof.Dr.-Ing. habil. Bernd Künne Technische Universität Dortmund, Fakultät Maschinenbau, Fachgebiet Maschinenelemente, Dortmund Der Ursprung einer Idee ist häufig in den einfachen Dingen zu finden. So ist die Quelle bei dieser innovativen Verzahnung bei dem unkomplizierten Buchstaben „S“ zu finden. Die Weiterentwicklung dieses Gedankens ließ eine Plankeil-Kreisbogen- Stirnverzahnung entstehen, die durch die Fortführung der „S“-Kontur halbkreisförmige Verläufe eines Keilprofils aufweist. Benannt ist die Schürmann-Verzahnung nach ihrem Erfinder Herrn Prof. Dr. Erich Schürmann. Reib- und formschlüssig Diese patentierte Verzahnung ist im Gegensatz zu konventionellen Verbindungen sowohl reib- als auch formschlüssig. Dies ermöglicht die Aufnahme hoher Kräfte und Momente. Aufgrund der vollflächigen Verbindung wird der gesamte Stirnquerschnitt zur Übertragung der Kräfte und Momente verwendet. Durch den keilförmigen Querschnitt der Verzahnung wird eine spielfreie, reibschlüssige Kraftübertragung ermöglicht. Dadurch ist die Schürmann-Verzahnung besonders für dynamische Belastungen geeignet. Zusätzlich eingebrachte Bohrungen können für die Aufbringung einer axialen Verspannung der Verbindungselemente genutzt werden. Als nennenswerter Vorteil ist der geringe Bauraum der Schürmann-Verzahnung zu nennen, der lediglich durch die Tiefe des Profils gegeben ist. Je nach Gestaltung passen die beiden Verzahnungspartner entweder alle 180° oder alle 360° zu einander, wodurch eine sichere und einfache Montage gewährleistet wird. Aufgrund der zentrierend wirkenden, keilförmigen Nuten ist die Verbindung spielfrei. Justagearbeiten werden dadurch minimiert. Die Schürmann-Verzahnung ist aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften in einem weiten Anwendungsspektrum einsetzbar. Allgemein ist die Schürmann-Verzahnung überall dort sehr gut geeignet, wo Querkräfte, Längskräfte und Momente übertragen werden. So bestehen Anwendungsmöglichkeiten bei der Verbindung von Wellen, Ach- 16 Der Konstrukteur 9/2015

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