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Die
Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung mit einem Zapfen und
einem Armaturkörper, die einander überlappen und
mittels Axialsicherungselement gegen Relativbewegungen in Richtung
einer Zapfenachse gesichert sind sowie ein Verfahren zur Herstellung
einer Sicherungsanordnung.
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Eine
derartige Sicherungsanordnung ist beispielsweise dem „Taschenbuch
für Maschinenbau" 20. Auflage, Springer Verlag
Berlin/Heidelberg/New York, 2001 im Abschnitt G 36 unter der Überschrift 1.5.9. „Axiale
Sicherungselemente" entnehmbar. Dort sind Zapfen
in Form von Wellen/Achsen beschrieben, welche mit einem Armaturkörper
verbunden sind, wobei Zapfen und Armaturkörper mittels
eines Axialsicherungselementes gegen Relativbewegungen zueinander
in Richtung der Zapfennachse gesichert sind. So ist beispielsweise
vorgeschlagen, einen Stellring auf einen Zapfen aufzusetzen und
diesen Stellring nach einem Aufsitz auf dem Zapfen beispielsweise
mittels Schrauben zu sichern. Als Alternative ist ein Klemmring
gezeigt, welcher auf den Zapfen aufgesetzt ist und auf einer Mantelfläche
des Zapfens verklemmt wird.
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Durch
die zum Festlegen des Stellringes bzw. des Klemmringes vorgesehenen
Verschraubungen sind die als Armaturkörper wirkenden Stellringe bzw.
Klemmringe entsprechend groß zu dimensionieren. Weiter
kann nicht ausgeschlossen werden, dass die zugänglichen
Schrauben durch unberechtigten Eingriff gelöst und somit
die axiale Sicherungswirkung der Stell- bzw. Klemmringe aufgehoben
wird.
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Weiter
ist die Wirksamkeit der Axialsicherungselemente bei den bekannten
Ausgestaltungen davon abhängig, wie stark die zur Feststellung
vorgesehenen Anzugskräfte an den Schrauben wirken. Dabei
ist ein Abwägen zwischen maximalen Sicherungs- bzw. Klemmkräften
und einem Zerstören einzelner Baugruppen der Sicherungsanordnung
vorzunehmen. Letztendlich ist die Wirkung der bekannten Sicherungsanordnungen
davon abhängig, mit welchen Anzugsmomenten die vorgesehenen
Schrauben angezogen werden.
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Daher
ergibt sich als Aufgabe der Erfindung eine Sicherungsanordnung anzugeben,
welche eine definierte axiale Sicherung von Zapfen und Armaturkörper
zueinander sicherstellt und dabei unerwünschte Manipulationen
erschwert.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe bei einer Sicherungsanordnung mit den Merkmalen der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in einem Überlappungsbereich
von Zapfen und Armaturkörper eine von dem Zapfen und dem
Armaturkörper begrenzte Ausnehmung angeordnet ist und sich
die Ausnehmung durch den Fügespalt zwischen Zapfen und
Armaturkörper erstreckt, wobei in die Ausnehmung das Axialsicherungselement
eingelegt ist.
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Bei
einem Überlappen eines Armaturkörpers und eines
Zapfens bildet sich zwischen Zapfen und Armaturkörper ein
Fügespalt, welcher bezüglich der Zapfenachse in
radialen Richtungen von dem Armaturkörper bzw. von dem
Zapfen selbst überdeckt ist. Der Fügespalt ist
im Regelfall lediglich aus axialen Richtungen zwischen Zapfen und
Armaturkörper einsichtig. Ein Zapfen erstreckt sich längs
einer Zapfenachse. Zapfen sind beispielsweise stabförmige
Vorrichtungen, wie Wellen, Achsen, Rohre oder ähnliches.
Der Zapfen sollte vorzugsweise rotationssymmetrisch zu der Zapfenachse
ausgeformt sein. Ein Überlappen von Zapfen und Armaturkörper
kann derart erfolgen, dass der Zapfen durch den Armaturkörper
hindurchragt oder zumindest hineinragt. Dazu weist der Armaturkörper
eine entsprechende Ausnehmung auf. Es kann jedoch auch ein umgekehrtes Überlappen
erfolgen. Beispielsweise kann der Zapfen eine Ausnehmung aufweisen,
in welche der Armaturkörper hineinragt. Dazu kann der Zapfen
beispielsweise als Hohlzapfen ausgeformt sein.
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Durch
eine Anordnung der Ausnehmung innerhalb des Fügespaltes
ist diese Ausnehmung vor unmittelbaren äußeren
Zugriffen weitgehend geschützt. Dabei erstreckt sich die
Ausnehmung durch den Fügespalt zwischen Zapfen und Armaturkörper hindurch,
wobei die Ausnehmung sowohl von Oberflächenbereichen des
Zapfens als auch von Oberflächenbereichen des Armaturkörpers
begrenzt ist. Die Ausnehmung kann sich nach einem Zusammenfügen
von Zapfen und Armaturkörper nach Art eines Kanales zwischen
diesen erstrecken. Die Ausnehmung kann dabei verschiedene Querschnitte
aufweisen. Als vorteilhaft haben sich Ausnehmungen mit kreisförmigem
Querschnitt erwiesen. Es können jedoch auch alternative
Querschnittsformen für die von Oberflächen des
Armaturkörpers und des Zapfens begrenzte Ausnehmung genutzt
werden.
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Eine Überlappung
bzw. Zusammenführung von Zapfen und Armaturkörper
erfolgt vorteilhaft durch eine Relativbewegung zueinander in Richtung der
Zapfenachse. Das Axialsicherungselement blockiert eine laterale
Bewegung in Achsrichtung von Zapfen und Armaturkörper relativ
zueinander.
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Eine
Begrenzung der Ausnehmung sollte dabei vorteilhaft derart ausgestaltet
sein, dass ca. jeweils die Hälfte der die Ausnehmung begrenzenden Mantelfläche
jeweils von Zapfen und Armaturkörper begrenzt sind. So
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Ausnehmung beispielsweise
jeweils rinnenartig von dem Zapfen bzw. von dem Armaturkörper
begrenzt ist, wobei die Rinnen mit ihren Rinnenöffnungen
aufeinander treffen und die Ausnehmung in kanalartiger Weise begrenzen.
So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in Mantelflächen des
Zapfens bzw. des Armaturkörpers im Überlappungsbereich
jeweils Nuten eingearbeitet sind, wobei diese Nuten gegengleich
angeordnet sind, so dass bei einem Überlappen von Zapfen
und Armaturkörper im Überlappungsbereich eine
kanalartige Ausnehmung begrenzt ist. Dabei sollte die Lage bzw.
das Überlappen und Begrenzen der Ausnehmung derart erfolgen,
dass Wandungen der Ausnehmung, welche die Ausnehmung in Achsrichtung
der Zapfenachse begrenzen, teilweise von Wandungen des Armaturkörpers
und teilweise von Wandungen des Zapfens gebildet sind. Dabei sollten
bezogen auf die Achsrichtung beiderseits der Zapfenachse die Wandungen
der Ausnehmungen sowohl durch den Armaturkörper als auch
durch den Zapfen ausgebildet sein. Durch ein Einlegen des Axialsicherungselementes
in die Ausnehmung werden die Anteile von Wandungen, welche die Ausnehmung
in axialer Richtung begrenzen durch das Axialsicherungselement blockiert, d.
h. das Axialsicherungselement verhindert ein Auseinanderschieben
von Armaturkörper und Zapfen in Achsrichtung. Bei einem
Vorsehen einer entsprechenden Profilierung in Oberflächen
von Zapfen und Armaturkörper, werden die Profilierungen,
beispielsweise eingeformte Nuten gegeneinander blockiert. Das Axialsicherungselement
verstiftet Armaturkörper und Zapfen im Verlauf des Fügespaltes
zwischen Armaturkörper und Zapfen miteinander. Die einander blockierenden
Abschnitte der Wandungen wirken als Flanken der Ausnehmung.
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Die
Ausnehmung sollte dabei vorteilhaft derart angeordnete sein, dass
diese zumindest größtenteils innerhalb des Überlappungsbereiches
verläuft.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass sich die Ausnehmung zumindest Abschnittsweise
um die Zapfenachse gekrümmt erstreckt.
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Vorzugsweise
sollte ein Zapfen zylindrisch bzw. hohlzylindrisch ausgeformt sein,
so dass ein entsprechend gegengleiche Ausnehmungen bzw. Mantelfläche
des Armaturkörpers mit dem Zapfen überlappt werden
kann. Bei Auslegung des Zylinders/Hohlzylinders mit einem kreisförmigen
Querschnitt ergibt sich dabei ein kreiszylindermantelförmiger Überlappungsbereich
zwischen Zapfen und Armaturkörper. Innerhalb des kreiszylindermantelförmigen Überlappungsbereiches
sollte die Ausnehmung gekrümmt verlaufen. Dabei sollte
die Ausnehmung zumindest abschnittsweise in axialer Richtung begrenzende
Wandungen aufweisen, die sowohl von dem Zapfen als auch dem Ar maturkörper
durchsetzt ist. Beispielsweise kann sich die Ausnehmung schraubenförmig
durch den Überlappungsbereich hindurch erstrecken. Durch
diese Art der Ausgestaltung der Ausnehmung ist es möglich,
auf einem axial kurzen Abschnitt eine vergleichsweise langgestreckte
Ausnehmung anzuordnen, um vergrößerte Flanken
an der Ausnehmung zu schaffen, welche teilweise von dem Zapfen und
teilweise von dem Armaturkörper begrenzt sind. Durch die
vergrößerten Flanken wird das Axialsicherungselement
hinsichtlich wirkender Scherkräfte zwischen Armaturkörper
und Zapfen auf einer größeren Länge beansprucht.
Damit ist es möglich, die Ausnehmung und damit das in die Ausnehmung
einzulegende Sicherungselement vergleichsweise filigran zu auszugestalten.
Eine Vielzahl von Windungen erstrecken sich um die Zapfenachse herum
und bewirken eine axiale Sicherung.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Ausnehmung
in einer Projektion quer zur Zapfenachse verläuft.
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Durch
eine quer zur Zapfenachse verlaufende Anordnung der Ausnehmung ist
es möglich, das Axialsicherungselement selbstsichernd innerhalb
der Ausnehmung zu positionieren. So ist es bei einer zugelassenen
Relativbewegung (Drehung) von Armaturkörper und Zapfen
zueinander um die Zapfenachse herum möglich, eine axiale
Verschiebung zu unterbinden, wobei ein Herauslösen des
eingelegten Axialsicherungselementes aus der Ausnehmung kaum möglich
ist. Vorteilhafterweise sollte die Ausnehmung dabei in der Projektion
lotrecht zu der Zapfennachse ausgerichtet sein. Die Projektionsrichtung sollte
derart gewählt sein, dass eine bogenartige Krümmung
der Ausnehmung fluchtend zur Projektionsachse liegt, so dass lediglich
eine lineare Erstreckung der Ausnehmung in der Projektionsrichtung
erkennbar ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Zuführkanal
in der Ausnehmung mündet.
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Um
Manipulationen an dem Axialsicherungselement zu vermeiden, sollte
sich die Ausnehmung ausschließlich innerhalb des Überlappungsbereiches erstrecken,
wobei beispielsweise vorgesehen sein kann, dass das Axialsicherungselement
unter elastischer Verformung in eine Profilierung von Zapfen oder
Armaturkörper eingelegt wird und in diesem Bereich während
eines Verbindens von Zapfen und Armaturkörper verbleibt.
Nach einem Ausrichten der Profilierungen von Zapfen und Armaturkörper
zueinander springt das Axialsicherungselement in die nunmehr gebildete
kanalartige Ausnehmung hinein und sichert Zapfen und Armaturkörper
in axialer Richtung.
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Nutzt
man einen Zuführkanal, ist der für ein Unterbringen
des elastisch verformbaren Axialsicherungselementes während
eines Aufschiebens von Zapfen und Armaturkörper zur Verfügung
zu stellenden Platz überflüssig. Nunmehr kann
die Profilierung in Zapfen bzw. Armaturkörper derart vorgesehen sein,
dass ausschließlich Raum in der durch die Profilierungen
begrenzten Ausnehmung vorgehalten ist, in welche ein mit gegengleichem
Querschnitt versehenes Axialsicherungselement einlegbar ist. Durch einen
Zuführkanal, der in der Ausnehmung mündet, ist
es beispielsweise möglich, auch nicht elastisch verformbare
Axialsicherungselemente in die Ausnehmung einzuführen und
dort dauerhaft einzulegen.
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Dabei
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Zuführkanal
in einer Projektion Quer zur Zapfenachse verläuft.
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Insbesondere
bei einer quer zur Zapfenachse verlaufenden Ausnehmung ist es vorteilhaft,
den Zuführkanal in ein und derselben Projektion deckungsgleich
zu der Ausnehmung auszugestalten. Somit ist es möglich, über
den Zuführkanal das Axialsicherungselement (beispielsweise
einen Profilstrang) in die Ausnehmung einzuführen und somit
ein Verkanten und Verklemmen desselben zu verhindern. Nach einer
erfolgreichen Einführung des Axialsicherungselementes in
den Zuführkanal und Übertritt in die Ausnehmung
ist es möglich, den Zuführkanal beispielsweise
mittels stoffschlüssiger Verbindungstechniken, beispielsweise
Kleben, Schweißen, Löten, zu verschließen
und so ein unbeabsichtigtes Herausbewegen des Axialsicherungselementes
aus der Ausnehmung über den Zuführkanal zu verhindern.
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Vorteilhafterweise
kann dabei vorgesehen sein, dass die Ausnehmung um die Zapfenachse
umläuft und der Zuführkanal aus tangentialer Richtung in
der Ausnehmung mündet.
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Vorteilhafterweise
sollte die Ausnehmung die Zapfenachse umlaufen. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn die Zapfenachse auf einer kreisförmigen Bahn umrundet
wird und die Ausnehmung in sich geschlossen nach Art eines Kreisringes
ausgestaltet ist. Dabei kann dieser Kreisring vorzugsweise koaxial
zur Zapfenachse angeordnet sein. Ein tangentiales Münden des
Zuführkanales in der Ausnehmung gestattet ein leichtes
Einführen des Axialsicherungselementes über den
Zuführkanal, wobei nach erfolgtem vollständigem
Einlegen des Axialsicherungselementes in die Ausnehmung aufgrund
der Tangentiallage des Zuführkanals ein selbständiges
Heraustreten des Axialsicherungselementes über den Zuführkanal
eher unwahrscheinlich ist. Wird der Zuführkanal entsprechend
verschlossen, so ist es nahezu unmöglich, dass das Axialsicherungselement
zerstörungsfrei aus dem Überlappungsbereich zwischen
Zapfen und Armaturkörper herausgelöst werden kann.
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Weiterhin
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Zapfen von dem Zuführkanal
durchsetzt ist oder dass der Armaturkörper von dem Zuführkanal durchsetzt
ist.
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Ein
ausschließliches Anordnen des Zuführkanals in
dem Zapfen oder in dem Armaturkörper ermöglicht
es, zumindest eine Profilierung der die Ausnehmung begrenzenden
Oberflächen frei von Mündungsöffnungen
zu halten. So kann dieser Bereich als Gegenlager zur Positionierung
des Axialsicherungselementes genutzt werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Axialsicherungselement
elastisch verformt in die Ausnehmung eingelegt ist.
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Ein
elastisches Verformen des Sicherungselementes in der Ausnehmung
ermöglicht es, zwischen Armaturkörper und Zapfen
eine rotatorische Bewegung um die Zapfenachse zuzulassen. Aufgrund
der elastischen Eigenschaften des Sicherungselementes ist innerhalb
der Ausnehmung eine Spannung durch das Sicherungselement aufgebaut, so
dass dieses nicht selbständig aus der Ausnehmung heraustreten
kann. Je nach Richtung der elastischen Verformung können
die Enden des Sicherungselementes sich an Abschnitten der Wandung der
Ausnehmung abstützen, welche gerade nicht von einem Zuführkanal
durchbrochen ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Sicherungselementes
kann beispielsweise auch auf ein Verschließen eines Zuführkanals
verzichtet werden, da an dem Axialsicherungselement befindliche
Berührungspunkte vor allem in Profilierungen des Überlappungsbereiches
anliegen, in welchen gerade keine Mündungsöffnung des
Zuführkanals befindlich ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Axialsicherungselement
in der Ausnehmung ringförmig verformt ist.
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Ein
ringförmiges, insbesondere plastisches Verformen des Sicherungselementes
ermöglicht, beispielsweise ein selbständiges Herauslösen
des Sicherungselementes aus der Ausnehmung zu verhindern, da dieses
aufgrund seiner Ringform einen in sich nahezu geschlossenen Ring
darstellt. Beispielsweise können bei einer ringförmigen
Verformung des Sicherungselementes die Enden des Sicherungselementes
einander nahezu berühren, so dass ein voller Umlauf lediglich
durch einen zwischen den Enden die vollständig geschlossene
Ringform durchbrechenden radialen Schlitz unterbrochen ist. Sieht
man nunmehr eine plastische Verformung des Sicherungselementes vor,
so kann dieses selbstsichernd in der Ausnehmung gehalten werden.
Für eine plastische Verformung des Sicherungselementes
eignen sich beispielsweise metallische Axialsicherungselemente.
Sofern man eine elastische Verformung des Axialsicherungselementes
bevorzugt, kann man beispielsweise Kunststofffäden, wie
Nylonfäden oder ähnliches, in geeigneter Länge
in die Ausnehmung einlegen. Der Überlappungsbereich von
Zapfen und Armaturkörper kann zusätzlich über
einen Klebeverbund fixiert sein. Ein fluider Kleber wird während
eines Überlappens von Zapfen und Armaturkörper
in den Fügespalt eingebracht und härtet dort aus.
Vor einem Aushärten sollte das Axialsicherungselement eingelegt
sein. Bedarfsweise kann das Axialsicherungselement ebenfalls in
den Klebeverbund einbezogen sein und so zusätzlich lagegesichert
werden.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mittels
welchem eine möglichst fehlerfreie Montage bzw. Herstellung
einer Sicherungsanordnung ermöglicht ist. Dazu sollte ein Armaturkörper
an einem Zapfen mittels Axialsicherungselement festgelegt werden,
wobei unabhängig von der Ausführung der Montage
die axiale Sicherungswirkung möglichst gleichmäßig
erzeugt werden sollte.
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Erfindungsgemäß wird
dies bei einem Verfahren zur Herstellung einer Sicherungsanordnung aufweisend
einen Zapfen, einen Armaturkörper sowie ein Axialsicherungselement
dadurch gelöst, dass der Armaturkörper und der
Zapfen überlappt werden, dass innerhalb eines Fügespaltes
zwischen Zapfen und Armaturkörper befindliche Profilierungen
zur Ausbildung einer von dem Zapfen und dem Armaturkörper
begrenzten Ausnehmung zueinander ausgerichtet werden und dass über
einen in der Ausnehmung mündenden Zuführkanal
ein Axialsicherungselement unter Verformung desselben in die Ausnehmung
eingeführt wird.
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Es
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Armaturkörper
auf den Zapfen aufgesetzt (bzw. umgekehrt) wird und dadurch ein Überlappen erzeugt
wird. Innerhalb des Überlappungsbereiches ist der Fügespalt
gebildet. Im Bereich des Fügespalts sind der Armaturkörper
bzw. der Zapfen jeweils mit Profilierungen versehen, wobei die Profilierungen
in übereinstimmende Lage gebracht werden, so dass eine
Ausnehmung im Überlappungsbereich gebildet ist, welche
zumindest aus Körperkanten des Armaturkörpers
bzw. des Zapfens begrenzt ist, wobei die in Achsrichtung befindlichen
Wandungen (Flanken) der Ausnehmung jeweils zumindest teilweise von Zapfen
und Armaturkörper begrenzt sind. Über einen Zuführkanal
wird ein Sicherungselement in die zwischen Zapfen und Armaturkörper
ausgeformte Ausnehmung eingeführt und unter Verformung
wird die Ausnehmung mit dem Sicherungselement befüllt. Dabei
ist das Sicherungselement derart bemessen, dass dieses die Ausnehmung
möglichst über einen großen Abschnitt
vorzugsweise zu mehr als 50% der Länge der Ausnehmung befüllt.
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Ein
derartiges Herstellungsverfahren bietet den Vorteil, dass Armaturkörper
und Zapfen lediglich zueinander positioniert werden müssen
und erst wenn eine korrekte Positionierung von Zapfen und Armaturkörper
gegeben ist, eine Ausnehmung hergestellt ist, in welche ein Axialsicherungselement
einlegbar ist. Das Axialsicherungselement sichert eine Relativbewegung
von Armaturkörper und Zapfen zueinander, wobei je nach
Ausgestaltung der Ausnehmung durchaus eine rotatorische Relativbewegung zwischen
Zapfen und Armaturkörper möglich sein kann, während
eine laterale Relativbewegung in Axialrichtung der Zapfenachse unterbunden
ist.
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Eine
zusätzliche Sicherung der Verbindung zwischen Zapfen und
Armaturkörper kann derart erfolgen, indem im Überlappungsabschnitt
ein Kleber eingebracht wird, welcher nach einem Aushärten eine
winkelstarre Koppelung von Zapfen und Armaturkörper bewirkt.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
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Dabei
zeigt die
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1 eine
perspektivische Ansicht eines freigeschnittenen Armaturkörpers
und eines freigeschnittenen Zapfens und die
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2 einen
Schnitt durch die in Achsrichtung verlaufende Achse des Zapfens.
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Die 1 zeigt
einen hohlzylindrischen Zapfen 1 in einer perspektivischen
Ansicht. Der Zapfen 1 ist beispielsweise eine Welle, eine
Achse oder ein Rohr. Der hohlzylindrische Zapfen 1 erstreckt
sich koaxial zu einer Zapfenachse 2. Der Zapfen 1 ist
aus elektrisch isolierendem Material gefertigt, beispielsweise einem
faserverstärkten Kunststoff. Auf den Zapfen 1 ist
ein Armaturkörper 3 aufgesetzt. Der Armaturkörper 3 weist
die Form eines Hohlzylinders mit kreisringförmigem Querschnitt
auf. Der Armaturkörper 3 ist beispielsweise ein
metallischer Körper. Alternativ kann die Erfindung auch
derart ausgestaltet sein, dass beispielsweise ein Zapfen 1 aus
Vollmaterial verwendet wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein,
dass der Armaturkörper 3 als Massivelement ausgebildet
ist, welches in eine Öffnung des Zapfens 1 eingeführt
ist. Unabhängig von der Art der Ausbildung von Zapfen 1 und
Armaturkörper 3 ergibt sich zwischen den Beiden
ein Überlappungsbereich, welcher von einem Fügespalt 4 durchsetzt
ist. Der Fügespalt 4 ist dabei derart gestaltet,
dass dieser in sich gekrümmt um den Zapfen 1 umläuft,
wobei der Fügespalt 4 im vorliegenden Fall zwischen
Außenmantelfläche des Zapfens 1 und Innenmantelfläche
des Armaturkörpers 3 angeordnet ist. Innerhalb
des Überlappungsabschnittes ist eine Ausnehmung 5 angeordnet.
Die Ausnehmung 5 ist im vorliegenden Fall kreisringförmig
in sich geschlossen ausgestaltet, wobei der Kreisring innerhalb
des Fügespaltes liegt. Die Ausnehmung 5 ist vorliegend
von einer Profilierung der Innenmantelfläche des Armaturkörpers 3 und
einer Profilierung der Außenmantelfläche des Zapfens 1 begrenzt.
Die Mantelflächen von Zapfen 1 bzw. Armaturkörper 3 sind
dazu jeweils mit einer Nut versehen. Vorliegend ist in den Mantelflächen
von Zapfen 1 bzw. Armaturkörper 3 eine
ringförmig umlaufende Nut mit halbkreisförmigem
Querschnitt eingeformt. So ist auf der Außenmantelfläche
des Zapfens 1 im Bereich der Überlappung eine
in sich geschlossene Nut mit halbkreisförmigem Querschnitt
ausgebildet, deren Nutöffnung radial nach außen
gerichtet ist. In umgekehrter Weise ist an einer Innenmantelfläche des
Armaturkörpers 3 im Bereich der Überlappung von
Zapfen 1 und Armaturkörper 3 eine in
sich umlaufende Nut mit halbkreisförmigem Querschnitt gebildet,
wobei die Öffnung der Nut radial nach innen auf die Zapfenachse 2 ausgerichtet
ist. Die Querschnitte der beiden Nuten im Zapfen 1 und
im Armaturkörper 3 sind dabei derart aufeinander
abgestimmt, dass bei einem Übereinanderschieben der beiden
Nuten eine kreisförmige Ausnehmung 4 innerhalb
des Überlappungsbereiches gebildet ist.
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Die
Ausnehmung 4 ist in sich ringförmig geschlossen.
In dem Armaturkörper 3 ist ein Zuführkanal 6 angeordnet.
Der Zuführkanal 6 weist denselben Querschnitt
wie die Ausnehmung 5 auf. Dabei ist der Zuführkanal 6 vorliegend
linear gestreckt ausgebildet, wobei der Zuführkanal 6 tangential
zur Ringform der Ausnehmung 5 ausgerichtet ist. Der Zuführkanal 6 erstreckt
sich dabei ausschließlich innerhalb des Armaturkörpers 3.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung kann jedoch auch vorgesehen sein,
dass der Zuführkanal beispielsweise spiralförmig
gekrümmt in die Ausnehmung 5 eintaucht. Weiterhin
kann der Zuführkanal 6 alternativ oder ergänzend
eine Wandung des Zapfes 2 durchsetzen, so dass eine Mündung des
Zuführkanals 6 zum einen in der Ausnehmung 5 zum
anderen in einer Innenmantelfläche des hohlzylindrischen
Zapfens 1 angeordnet ist.
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Über
den Zuführkanal 6 ist ein Axialsicherungselement 7 in
die Ausnehmung 5 eingeführt. Das Axialsicherungselement 7 weist
einen zum Querschnitt der Ausnehmung 5 korrespondierenden Querschnitt
auf. Vorliegend ist das Axialsicherungselement 7 ein Strang
mit kreisförmigem Querschnitt, wobei das Axialsicherungselement 7 beispielsweise ein
Nylonfaden oder ähnliches sein kann. Ein Strang eines Axialsicherungselementes 7 weist über
seine Länge vorzugsweise einen gleichbleibenden Querschnitt
auf. Somit kann das Axialsicherungselement 7 von einem
Halbzeug bedarfsweise abgelängt werden. Das Axialsicherungselement 7 ist
mittels eines Werkzeuges in den Zuführkanal 6 und
dann weiter in die Ausnehmung 5 einschiebbar. In der 1 ist
eine Position des Axialsicherungselementes 7 dargestellt, in
welcher ein vollständiges Einlegen des Axialsicherungselementes 7 in
die Ausnehmung 5 kurz bevorsteht, wobei nach einem vollständigen
Einlegen des Axialsicherungselementes 7 in die Ausnehmung 5 der
Zuführkanal 6 frei von dem Axialsicherungselement 7 ist.
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Durch
das Axialsicherungselement 7 sind die Nuten in dem Zapfen 1 bzw.
dem Armaturkörper 3 in axialer Richtung gegeneinander
blockiert. Das Axialsicherungselement 7 sperrt eine Relativbewegung zwischen
Zapfen 1 und Armaturkörper 3 in axialer Richtung.
Das Axialsicherungselement 7 sperrt die Flanken der halbkreisförmigen
Nuten gegeneinander.
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In
der 2 ist die aus der 1 bekannte Anordnung
in einem alternativen Schnitt dargestellt. Zu erkennen sind die
beiden Nuten mit halbkreisförmigem Profil, welche jeweils
in einer Außenmantelfläche des Zapfens 1 bzw.
in einer Innenmantelfläche des Armaturkörpers 3 eingebracht
sind. Die beiden Nuten weisen dabei ein gleichartiges Profil auf,
wobei die Nutöffnungen bezüglich der radialen
Richtungen entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind, so dass
die beiden Nuten eine Ausnehmung 5 mit kreisförmigem
Querschnitt begrenzen. Die Ausnehmung 5 liegt dabei im Überlappungsbereich
von Zapfen 1 und Armaturkörper 3 und
erstreckt sich durch den Fügespalt 4 hindurch.
Die Ausnehmung 5 folgt dem Verlauf des Fügespaltes 4.
Die in der 2 dargestellte Projektion, d.
h. in einer Projektionsrichtung, die radial zur Zapfenachse 2 ausgerichtet
ist, liegt die Ausnehmung quer zur Zapfenachse 2. Der Zuführkanal 6 ist
dabei fluchtend zur Ebene, in welcher die Ausnehmung 5 angeordnet
ist, positioniert.
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Je
nach Bedarf kann die Formgebung von Armaturkörper 3,
Zapfen 2, Ausnehmung 5 und Zuführkanal 6 variabel
ausgestaltet sein. So kann beispielsweise der Querschnitt der Ausnehmung 5 variieren
und die Lage des Armaturkörpers 3 auf dem Zapfen 1 variieren.
Vorzugsweise kann der Armaturkörper 3 an einem
Ende des Zapfens 1 befindlich sein und den Zapfen 1 endseitig
abschließen. Insbesondere bei einer Nutzung eines Zapfens
aus Isolierstoff, wie in den Figuren gezeigt, und einem Armaturkörper 3 aus
einem Metall gewährleistet der Armaturkörper 3 eine
mechanische Schutzwirkung für den Zapfen 1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Taschenbuch
für Maschinenbau” 20. Auflage, Springer Verlag
Berlin/Heidelberg/New York, 2001 im Abschnitt G 36 unter der Überschrift 1.5.9. „Axiale
Sicherungselemente” [0002]
