Spannbuchse: Funktion

Der Begriff Spannbuchse wird im Maschinenbau für verschiedene Maschinenelemente verwendet. Zum einen für die kraftschlüssige Verbindung von Wellen und Naben.


Eine geschlitzte Nabe wird dabei auf einer Welle aufgesetzt und durch eine radiale Verschraubung auf dem Zapfen aufgespannt. Zum anderen bezeichnet man damit ein Lagerelement, welche zur Lagerung von Bauteilen verwendet wird. Im Weiteren kümmern wir uns um dieses Element nach DIN 1498 und DIN 1499.

Arten und Ausführungen

  • Um den Belastungen in hoch beanspruchten Lagerstellen gerecht zu werden, sind Spannbuchsen normalerweise aus vergütetem Federstahl gerollt oder gedreht. Ein Schlitz in verschiedenen Ausführungen, gerade, schräg oder pfeilförmig, ermöglicht eine federnde Nutzung.
  • Für Bohrungen verwendet man den Begriff Einspannbuchse, und bei Zapfen spricht man von Aufspannbuchsen. Weitere, teilweise nicht genormte, Ausführungen von Herstellern sind Wellenschlitz, Schmiernuten und -taschen, Bördelränder und Excenterbuchsen oder Verdrehsicherungen. Alle diese Ausführungen sollen besondere Belastungsfälle oder Einsatzgebiete abdecken.

Werkstoffe

  • Hochfester und vergüteter Federstahl in verschiedensten Ausführungen ist das Ausgangsmaterial für heutige Buchsen die als Lagerung Einsatz finden. Federnde Eigenschaften müssen mit hoher Standfestigkeit, Verschleißsicherheit und Elastizität kombiniert werden. Dafür sind verschieden Werkstoff zu kombinieren und zu vergüten. Typisch Federstähle sind 55 Si 7, Ck 75 oder 50 Cr V 4 die Buchsen werden teilweise noch zusätzlich karboniert oder anders vergütet.

Einsatzgebiete

  • Wie bereits angesprochen, sollen Spannbuchsen hohe Lagerkräfte aufnehmen, die sonst auf hochwertige Bauteile direkt einwirken würden. Es handelt sich also um Verschleißteile, welche leicht ausgetauscht und gewartet werden müssen. Hohe Elastizität und Verschleißfestigkeit werden durch richtige Materialauswahl sichergestellt. Durch genormte Ausführung ist eine kostengünstige Produktion möglich. Einsatzgebiete sind neben dem Maschinenbau, Land- und Baumaschinen, Fördertechnik und Eisenbahnindustrie.

Vor und Nachteile

  • Durch die geschlitzte Ausführung sind Spannbuchsen leicht zu montieren und zu warten. Sie haben eine nachspannende Wirkung auch bei aufgeweiteten Lagersitzen, besonders bei Umfanglasten. Geringe Kosten und Ausfallzeiten bei extrem hohen Radialbelastungen und rauen Betriebsbedingungen durch genormte Toleranzbereiche bei Buchse, Zapfen und Gehäuseaufnahme zeichnen sie aus. Durch die federnde Wirkung können besonders gut stoßartige Belastungen aufgenommen werden.
  • Nachteilig ist die Aufnahme von Kräften in axialer Richtung, diese kann die Buchse nur in geringem Maß oder überhaupt nicht aufnehmen. Hohe Axialkräfte führen schnell zur Zerstörung. Spannbuchsen sind für hohe Drehzahlen ungeeignet.