Schlüssel
Schlüssel im Sinne von Verbindungselementen sind kleine, aber enorm wichtige Maschinenelemente. Sie dienen dazu, Bauteile wie Zahnräder oder Riemenscheiben sicher auf einer Welle zu fixieren und ein Verdrehen zu verhindern. Durch diese formschlüssige Verbindung kann Drehmoment zuverlässig zwischen Welle und Nabe übertragen werden. In nahezu allen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus, von Getrieben und Motoren bis zu Pumpen, sorgen Schlüssel für dauerhafte, betriebssichere Verbindungen.
Spezifikationen
Mechanische Schlüssel gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils in Normen genau definiert sind:
- Passfedern: Rechteckige Leisten nach DIN 6885, die in entsprechende Nuten von Welle und Nabe eingelegt werden. Sie übertragen das Drehmoment durch Anlage an ihren Flanken und sind für die meisten Welle-Nabe-Verbindungen der Standard. Passfedern werden umgangssprachlich auch Parallelschlüssel genannt.
- Scheibenfedern: Halbrunde, scheibenförmige Schlüssel nach DIN 6888. Diese auch als Woodruff-Keil bekannten Elemente werden in halbkreisförmige Nuten eingesetzt und eignen sich besonders für konische Verbindungen, bei denen eine feinere Justage nötig ist.
- Nasenkeile: Keilförmige Schlüssel mit Kopf nach DIN 6887, auch Keil mit Nase genannt. Sie werden mit leichtem Winkel in die Nut eingetrieben und halten durch Kraftschluss auf den Keilflächen. Der vorstehende Kopf erleichtert das Lösen mit einem Keilzieher bei Wartung.
Typische Werkstoffe für Schlüssel sind unlegierte Stähle wie C45 aufgrund seiner hohen Festigkeit und Dauerhaltbarkeit sowie rostfreier Edelstahl für korrosive Umgebungen. Die Abmessungen – Breite, Höhe und Länge – richten sich nach dem Wellendurchmesser und dem zu übertragenden Drehmoment und sind in den jeweiligen Normen festgelegt. Zum Beispiel legt DIN 6885 die Maße für Passfedern fest. Für spezielle Bedarfe bietet Fabory neben fertigen Norm-Schlüsseln auch Rohmaterial an: sogenannte Keilleisten nach DIN 6880, also blanke Passfederstähle in Meterstücken, aus denen passgenaue Schlüssel selbst gefertigt werden können.
Vorteile
Die Verwendung von Schlüsseln in mechanischen Verbindungen bringt diverse praktische Vorteile:
- Sichere Kraftübertragung: Durch form- bzw. kraftschlüssiges Mitnehmen der Bauteile wird ein Durchrutschen verhindert und das Drehmoment verlustfrei übertragen.
- Standardisierung: Als Normteile sind Schlüssel weltweit in einheitlichen Größen erhältlich. Das erleichtert den Austausch bei Wartung und gewährleistet hohe Kompatibilität.
- Langlebigkeit: Hochwertige Stahlschlüssel zeichnen sich durch Verschleißfestigkeit und Dauerhaltbarkeit aus, selbst unter hohen Lasten und permanenter Belastung.
- Einfache Montage und Demontage: Schlicht aufgebaute Verbindungen mit Schlüsseln lassen sich relativ leicht montieren und bei Bedarf wieder lösen. Insbesondere Nasenkeile können dank ihres Kopfs schnell entfernt werden.
Anwendungen und Tipps
Einsatzbereiche: Schlüssel kommen in nahezu allen industriellen Bereichen vor. Typische Anwendungen sind Antriebssysteme in Maschinen: So werden zum Beispiel in Getrieben und Motoren Zahnräder, Kettenräder oder Riemenscheiben mittels Passfedern auf Wellen fixiert. Auch in Pumpen, Kompressoren und Gebläsen finden sich Schlüsselverbindungen an den Wellen. Selbst in Fahrzeugen und schweren Bau- oder Landmaschinen sind Schlüssel an Achsen und Walzen verbreitet, um ein Verdrehen von Naben zu verhindern.
Tipps für Auswahl und Montage: Damit eine Schlüsselverbindung optimal funktioniert, sind ein paar Hinweise zu beachten:
- Wählen Sie die Schlüsselgröße passend zur Nut der Welle und Nabe. Breite und Höhe müssen spielfrei in die Nut passen, damit kein Bewegungsspiel entsteht.
- Achten Sie auf saubere Oberflächen: Vor dem Einbau sollten Welle, Nabe und Schlüssel frei von Öl, Schmutz oder Graten sein. Die Passfeder muss plan in ihrer Nut sitzen; Scheibenfedern werden leicht schräg eingesetzt und richten sich beim Aufschieben der Nabe von selbst aus.
- Kontrolle und Wartung: Überprüfen Sie Schlüsselverbindungen regelmäßig auf festen Sitz und Verschleiß. Lockerungen oder Verformungen des Schlüssels sollten behoben bzw. der Schlüssel ausgetauscht werden, um größere Schäden zu vermeiden.
Zur reinen Fixierung ohne nennenswerte Drehmomentübertragung können statt Schlüsseln auch Bolzen oder Stifte eingesetzt werden. Solche Zylinder- oder Kegelstifte sichern Bauteile durch Klemm- oder Presssitz, während Schlüssel hauptsächlich für die Übertragung von Drehkräften vorgesehen sind.
Kontakt zu Fabory
Sie sind sich unsicher, welcher Schlüssel für Ihre Anwendung der richtige ist? Dann nutzen Sie den Beratungsservice von Fabory: Unsere Experten helfen Ihnen bei der Auswahl des passenden Produkts – von der richtigen Größe bis zum geeigneten Material. Wir unterstützen Sie gerne bei Fragen zur Normung oder speziellen Anforderungen.
Falls Sie noch kein Fabory-Kunde sind, können Sie sich jetzt kostenlos registrieren. Ein eigenes MyFabory-Konto ermöglicht bequemes Online-Bestellen rund um die Uhr, die Einsicht Ihrer individuellen Nettopreise und eine übersichtliche Auftragsverwaltung. Jetzt registrieren und von unserem umfangreichen Sortiment profitieren.
FAQ
Was ist eine Passfeder und wofür wird sie verwendet?
Eine Passfeder ist ein rechteckiger Metall-Schlüssel, der in beiden Teilen einer Welle-Nabe-Verbindung in passende Nuten greift. Dadurch entsteht eine formschlüssige Verbindung, die Drehbewegungen überträgt. Passfedern werden verwendet, um beispielsweise Zahnräder oder Riemenscheiben verdrehsicher auf einer Welle zu befestigen.
Was ist der Unterschied zwischen einer Passfeder und einer Scheibenfeder?
Beides sind Schlüssel, die ähnlich funktionieren, sich aber in der Bauform unterscheiden. Die Passfeder ist lang und rechteckig, während die Scheibenfeder eine halbmondförmige, annähernd halbkreisförmige Gestalt hat. Scheibenfedern werden oft eingesetzt, wenn die Welle konisch ist oder wenn man die exakte Position der Nabe feinjustieren möchte. Historisch wurden Scheibenfedern auch Woodruff-Key genannt.
Wie wähle ich die richtige Schlüsselgröße für meine Welle?
Die passende Größe richtet sich in erster Linie nach dem Wellendurchmesser und der Breite der genuteten Aufnahme an der Nabe. In den einschlägigen Normen sind für jeden Wellendurchmesser passende Schlüsselquerschnitte festgelegt. So legt DIN 6885 die Maße für Passfedern und DIN 6888 die für Scheibenfedern fest. Sie sollten also einen Schlüssel wählen, dessen Breite und Höhe der Nut entsprechen. Die Länge des Schlüssels wird durch die Nabenbreite bestimmt; oft decken Norm-Schlüssel hier mehrere Abstufungen ab.
Gibt es Schlüssel auch in rostfreier Ausführung?
Ja. Neben Schlüsseln aus blankem Stahl (meist C45) sind bei Fabory auch Ausführungen aus Edelstahl erhältlich, zum Beispiel aus Edelstahl A4 für hohe Korrosionsbeständigkeit. Diese werden bevorzugt in feuchter oder chemisch aggressiver Umgebung eingesetzt, etwa in der Lebensmittelindustrie oder im Außeneinsatz, um Rostbildung vorzubeugen.