Nuten in Wellen und Naben - Begriffserklärung
Im Maschinenbau und im Technischen Zeichen wird eine längliche Vertiefung, die eine ganz bestimmte Funktion zu erfüllen hat und die sich sowohl in einer Welle oder in einer Nabe befinden kann, als Nut bezeichnet. Nuten in Maschinenbauteilen dienen in den häufig der Aufnahme von Passfedern. Passfedern wiederum haben die Aufgabe, formschlüssige Verbindung zwischen Wellen und Naben herzustellen. Außerdem können Nuten der Aufnahme von Dichtungen oder Sicherungsringen dienen. Diese Art von Nuten verlaufen dann radial um den gesamten Umfang der Welle oder Nabe herum.
Je nachdem ob es sich um eine Nut an einer Welle oder einer Nabe handelt unterscheidet man zwischen Nuten an einem Außendurchmesser oder einer Nut an einem Innendurchmesser.
Passfedernut bemaßen
Für Wellen existieren die unterschiedlichen Nutformen N1, N2 und N3. Die genauen Abmessungen normgerechter Passfeder und der entsprechenden Passfedernut sind in der DIN 6885 genau festgelegt. Scheibenfedern werden in der DIN 6888 beschrieben. Die beiden DIN-Normen findet man auch im Hoischen:
Hoischen - Technisches Zeichnen
In der Praxis werden grundsätzlich zwei verschiedene Arten von Nuten unterschieden:
- offene Nut: Diese erstreckt sich über das gesamte Bauteil, in der sie eingebracht ist.
- geschlossene Nut: Sie wird zum Teil auch als nicht offene Nut bezeichnet und erstreckt sich nicht über die gesamte Länge des Bauteils. In der Regel handelt es sich bei Passfedernuten um geschlossene Nuten.
Bemaßung einer offenen Passfedernut
Eine offene Passfedernut in einer zylindrischen Welle wird vom Boden der Nut aus bis zur gegenüberliegenden Wellenseite bemaßt.
Bemaßung einer geschlossenen Passfedernut
Im Gegensatz dazu erfolgt das Bemaßen der Nuttiefe bei einer geschlossenen Nut von der Wellenoberfläche, auf der sich die Nut befindet, bis zum Nutboden.
Die Bemaßung der Nutbreite erfolgt bei beiden Nutarten genau gleich. Sie ist als gewöhnliche Maßzahl und unter Einhaltung der allgemeinen Maßregeln einzutragen. Häufig sind die Breiten von Nuten zusätzlich exakt toleriert, was bei der Bemaßung entsprechend zu berücksichtigen ist.
Nuten für Dicht- und Sicherungsringe bemaßen
Die Bemaßung einer Nut, die in der Praxis einen Dicht- oder Sicherungsring aufnehmen soll, ist relativ einfach. Weil diese Art von Nuten stets über den gesamten Umfang des betreffenden Bauteils eingebracht wird, ist es lediglich erforderlich, den Wellendurchmesser und die Nutbreite mit den dazugehörenden Toleranzen zu bemaßen.
Normung von Sicherungsringen und Sicherungsring-Nuten
Bei Sicherungsringen muss man beachten, dass die Nutform genormt ist. Auch die Abmessungen der Sicherungsringe sind genormt. Man unterscheidet in
a) Sicherungsringe für Wellen, die die in der DIN 471 beschrieben sind und
b) Sicherungsringe für Bohrungen, die in der DIN 472 beschrieben sind.
Normung von Dichtungen
Eine große Anzahl (jedoch nicht alle) Dichtungen sind in der DIN 3750 genormt. O-Ringe sind in der DIN 3771 beschrieben, Radial-Wellendichtringe in der DIN 3760.
Die Nutgestaltung sollte man bei Dichtungen individuell nach Anwendungsfall vornehmen – Hersteller von Dichtungen bieten häufig Beratung an oder übernehmen die komplette Auslegung der Abdichtung (z.B. Kombinationen von O-Ringen, Packungen, Profildichtringen und Abstreifer).
Die Nutform bestimmt z.B. den Anpressdruck der Dichtung. Hier können je nachdem gegen welches Medium abgedichtet werden soll und welcher Druck vorliegt unterschiedliche Erfordernisse entstehen.