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Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement zur Sicherung einer Mutter auf einer Welle oder Nabe. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung aus einer Welle oder Nabe, einer Mutter und einem Sicherungselement zur Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe.
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Es sind eine Vielzahl von Anwendungen bekannt, in welchen eine auf eine Welle oder Nabe aufgeschraubte Mutter in ihrer Relativposition auf der Welle oder Nabe gesichert werden muss. Dies ist zum Beispiel bei sogenannten Welle-Nabe-Verbindungen der Fall.
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Aus der
DE 20 2006 005 993 U1 ist es bekannt, eine auf einer Welle positionierte Mutter mithilfe einer Sicherungseinrichtung und einem der Sicherungseinrichtung zugeordneten Stellglied zu sichern, wobei die Sicherungseinrichtung eine Sicherungsbuchse aufweist und wobei das Stellglied vorzugsweise als Gewindestift mit Schlitz oder Innensechskant und Zapfen ausgebildet ist.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein neuartiges Sicherungselement zur Sicherung einer Mutter auf einer Welle oder Nabe und eine neuartige Anordnung aus einer Welle oder Nabe, einer Mutter und einem Sicherungselement zur Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Sicherungselement zur Sicherung einer Mutter auf einer Welle oder Nabe gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Sicherungselement weist einen ringartigen Grundkörper aus einem im Vergleich zur Mutter und Welle oder Nabe relativ weichen Werkstoff (Kunststoff oder Metall insbesondere Aluminium) auf, wobei der Grundkörper an einer radial äußeren Begrenzungsfläche und/oder an einer radial inneren Begrenzungsfläche derart dimensioniert ist, dass die radial äußere Begrenzungsfläche mit einer in der Montageposition des Sicherungselements angrenzenden Fläche der Mutter und/oder die radial innere Begrenzungsfläche mit einer in der Montageposition des Sicherungselements angrenzenden Fläche der Welle oder Nabe zur Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe zusammenwirkt. Zusammenwirkt bedeutet hierbei im wesentlichen, dass die Begrenzungsflächen des Sicherungselements beim Eindrehen oder Einpressen, also während des Montagvorgangs, zumindest bereichsweise geringfügig verformt werden. In einfachster Ausgestaltung weist der Grundkörper unprofilierte, glatte Begrenzungsflächen auf, welche mit den entsprechenden Flächen der Welle oder Nabe zusammenwirken. Beispielsweise können die mit den Begrenzungsflächen in Kontakt stehenden Flächen mit einer Konturierung und/oder Verzahnung versehen sein, wobei sich die Konturierung und/oder Verzahnung der Flächen durch das Eindrehen des Sicherungselements auf die Begrenzungsflächen überträgt bzw. in diese einarbeitet.
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Die hier vorliegende Erfindung schlägt ein völlig neuartiges Sicherungselement zur Sicherung einer Mutter auf einer Welle oder Nabe vor. Das Sicherungselement ist konstruktiv einfach und erlaubt ein zuverlässiges Sichern der Mutter auf der Welle oder Nabe, um so ein unbeabsichtigtes Lösen der Mutter von der Welle oder Nabe zu vermeiden. Die Montage des Sicherungselements zur Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe ist mit geringem Aufwand möglich. Weiterhin kann zur Freigabe der Mutter das Sicherungselement einfach aus der Montageposition entfernt werden.
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Vorzugsweise ist der Grundkörper des Sicherungselements, welches der Sicherung einer metallischen Mutter auf einer metallischen Welle oder Nabe dient, aus einem Kunststoff gefertigt. Denkbar ist jedoch auch den Sicherungsring aus Metall, insbesondere aus einem weichen Metall wie Aluminium, zu fertigen Solche Sicherungselemente sind einfach und günstig herstellbar, einfach montierbar und demontierbar.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Grundkörper des Sicherungselements zumindest an der radial äußeren Begrenzungsfläche eine Profilierung auf, die in einer Montageposition des Sicherungselements mit der angrenzenden Fläche der Mutter zusammenwirkt. Vorzugsweise ist ein Durchmesser der radial äußeren Begrenzungsfläche des Grundkörpers des Sicherungselements derart dimensioniert, dass sich bei Drehung des Sicherungselements in der Montageposition desselben relativ zur Mutter und Welle oder Nabe die an der radial äußeren Begrenzungsfläche ausbildete Profilierung durch Kontakt mit der angrenzenden Fläche der Mutter verformt. Dies erlaubt eine besonders effektive Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe. Beispielsweise kann die Profilierung lediglich abschnittsweise vorgesehen sein und in der Art einer, Rändelung, Verzahnung oder als wellenförmige Profilierung ausgebildet sein. Das Vorsehen einer Profilierung wirkt sich positiv auf die zum Eindrehen bzw. Einbringen des Sicherungselements notwendigen Einpresskräfte auf, welche sich durch das vorsehen einer Profilierung verringern.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wirkt der Grundkörper des Sicherungselements an der radial inneren Begrenzungsfläche in der Montageposition des Sicherungselements mit einer an angrenzenden Fläche der Welle oder Nabe ausbildeten Profilierung zusammen. Vorzugsweise weist der Grundkörper des Sicherungselements an der radial inneren Begrenzungsfläche einen Durchmesser auf, der derart dimensioniert ist, dass sich bei Drehung des Sicherungselements in der Montageposition desselben relativ zur Mutter und Welle oder Nabe die an der angrenzenden Fläche der Welle oder Nabe ausbildete Profilierung in den Grundkörper formschlüssig einarbeitet. Auch dies erlaubt vorzugsweise in Kombination der Ausgestaltung der radial äußeren Begrenzungsfläche eine besonders effektive Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe.
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Diese obige Ausgestaltung des Sicherungselements an der radial inneren Begrenzungsfläche und/oder an der radial äußeren Begrenzungsfläche gewährleistet mit besonders einfachen Mitteln eine lagefeste Fixierung, insbesondere Drehmomentfixierung, des Sicherungselements zwischen der Mutter und der Welle oder Nabe und so letztendlich die Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe.
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Vorzugsweise weist der Grundkörper des Sicherungselements zumindest radial innen an einem axialen Ende derselben einen nach radial innen gerichteten Vorsprung auf, der in der Montageposition des Sicherungselements eine Ausnehmung in der Welle oder Nabe hintergreift. Der nach radial innen gerichtete Vorsprung gewährleistet ein Einrasten des Sicherungselements gegen Verlust, wenn das Sicherungselement in seiner vorgesehenen Montageposition zwischen Mutter und Welle oder Nabe eingesetzt ist. Es können auch mehrere nach innen und/oder außen gerichtete Vorsprünge (beispielsweise an beiden axialen Enden) vorgesehen sein.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Grundkörper des Sicherungselements an einer Umfangsposition vorzugsweise unter Ausbildung einer Einführöffnung für ein Werkzeug geteilt. Die Teilung des Grundkörpers des Sicherungselements an einer Umfangsposition erlaubt ein besonders einfaches Platzieren des Sicherungselements in seiner Montageposition zwischen der Mutter und der Welle oder Nabe. Dann, wenn zusätzlich die Einführöffnung des Werkzeugs an dieser Umfangsposition ausgebildet ist, kann auf besonders einfache Art und Weise, nämlich durch Einstecken des Werkzeugs in die Einführöffnung und durch Drehen des Sicherungsrings mithilfe des Werkzeugs, eine Lagefixierung des Sicherungsrings zwischen Mutter und Welle oder Nabe gewährleistet werden.
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Beispielsweise kann auch ein aus mehreren Teilsegmenten, beispielsweise ein aus drei jeweils 120 Grad großen Teilbögen, gebildetes Sicherungselement vorgesehen sein. Wichtig ist bei der Ausgestaltung des Sicherungselements insbesondere die radiale Ringbreite des Sicherungselements und nicht der Gesamtdurchmesser. Toleranzen bezüglich des Gesamtdurchmessers können durch den Spalt bzw. Schlitz bzw. die Einführöffnung ausgeglichen werden.
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Die Anordnung aus der Welle oder Nabe, der Mutter und einem Sicherungselement zur Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe ist in Anspruch 10 definiert.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 einen Ausschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung aus einer Welle oder Nabe, einer Mutter und einem Sicherungselement zur Sicherung der Mutter auf der Welle oder Nabe; und
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2 das Sicherungselement in Alleindarstellung.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherungselement zur Sicherung einer Mutter auf einer Welle oder Nabe. Des Weiteren betrifft die hier vorliegende Erfindung eine Anordnung aus einer Welle oder Nabe, einer auf einer Welle oder Nabe aufgeschraubten Mutter sowie einem Sicherungselement, um die Mutter vor einem unbeabsichtigten Lösen von der Welle oder Nabe zu sichern.
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1 zeigt einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Anordnung aus einer Nabe 10, einer auf der Nabe 10 positionierten Mutter 11 und einem Sicherungselement 12 zur Sicherung der Mutter 11 auf der Nabe 10. Die Mutter 11 verfügt über ein Innengewinde 13, welches mit einem entsprechenden Außengewinde 14 der Nabe 10 in Eingriff steht. Das Sicherungselement 12 dient der Lagesicherung der Mutter 11 auf der Nabe 10, wobei 1 das Sicherungselement 12 in seiner Montageposition zeigt. In 2 ist das Sicherungselement 12 in Alleindarstellung gezeigt.
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Wie am besten 2 entnommen werden kann, verfügt das Sicherungselement 12 über einen ringartigen Grundkörper 15, der aus einem im Vergleich zur Mutter 11 und Nabe 10 relativ weichen Werkstoff gebildet ist. Vorzugsweise ist der Grundkörper 15 aus einem Kunststoff gebildet. Zur Lagesicherung der vorzugsweise metallischen Mutter 11 auf der vorzugsweise metallischen Nabe 10 ist das Sicherungselement 12 in eine ringartige Ausnehmung, die zwischen der Mutter 11 und der Nabe 10 ausgebildet ist, eingesetzt.
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Der Grundkörper 15 ist an einer radial äußeren Begrenzungsfläche 16 und/oder an einer radial inneren Begrenzungsfläche 19 konturiert, wobei die radial äußere Begrenzungsfläche 16 mit einer in der Montageposition des Sicherungselements 12 angrenzenden Fläche 18 der Mutter 11 und/oder die radial innere Begrenzungsfläche 19 mit einer in der Montageposition des Sicherungselements 12 angrenzenden Fläche 20 der Nabe 10 zur Sicherung der Mutter 11 auf der Nabe 10 zusammenwirkt.
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Der Grundkörper 15 des Sicherungselements 12 weist an der radial äußeren Begrenzungsfläche 16 eine vorzugsweise als Verzahnung ausgeführte Profilierung 17 auf, die in der Montageposition des Sicherungselements mit der angrenzenden Fläche 18 der Mutter 11 zusammenwirkt. An der radial inneren Begrenzungsfläche 19 wirkt das Sicherungselement 12 in der Montageposition desselben mit der angrenzenden Fläche 20 der Nabe 10 zusammen, nämlich mit einer an dieser angrenzenden Fläche 20 der Welle 10 ausgebildeten Profilierung 21, bei welcher es sich vorzugsweise wiederum um eine Verzahnung handelt.
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Ein Durchmesser der radial inneren Begrenzungsfläche 19 des Grundkörpers 15 des Sicherungselements 12 ist dabei derart dimensioniert, dass sich bei Drehung des Grundkörpers 15 bzw. der Sicherungselements 12 in seiner Montageposition die an der angrenzenden Fläche der Nabe 10 ausgebildete Profilierung 21 in den Grundkörper 15 des Sicherungselements 12 formschlüssig einarbeitet.
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Ein Durchmesser der radial äußeren Begrenzungsfläche 16 bzw. der an dieser radial äußeren Begrenzungsfläche 16 ausgebildeten Profilierung 17 ist derart dimensioniert, dass sich diese Profilierung bei der Drehung des Sicherungselements 12 in der Montageposition desselben relativ zur Mutter 11 und Nabe 10 durch Kontakt mit der angrenzenden Fläche 18 der Mutter 11 verformt.
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Durch das Eingreifen der Profilierung 21 der Nabe 10 in die radial innere Begrenzungsfläche 19 des Sicherungselements 12 und/oder durch die Verformung der an der radial äußeren Begrenzungsfläche 16 ausgebildeten Profilierung 17 des Sicherungselements 12 bei der Montage desselben, nämlich beim Drehen desselben in der Montageposition relativ zur Mutter 11 und Nabe 10, ist eine lagefeste Fixierung des Sicherungselements 12 in der Montageposition zwischen Mutter 11 und Nabe 10 gewährleistet.
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Wie 1 entnommen werden kann, weist der Grundkörper 15 des Sicherungselements 12 innen an einem axialen Ende desselben einen nach radial innen gerichteten Vorsprung 22 auf, der in der Montageposition des Sicherungselements 12 in eine Ausnehmung 23 in der Nabe 10 eingreift bzw. diese Ausnehmung 23 hintergreift, wodurch eine zusätzliche Sicherung des Sicherungselements 12 in seiner Montageposition zwischen der Mutter 11 und der Nabe 10 gewährleistet wird.
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Insbesondere dann, wenn zur Montage des Sicherungselements 12 dasselbe in die ringartige Ausnehmung zwischen der Mutter 11 und der Nabe 10 eingesetzt ist, wenn jedoch das Sicherungselement 12 in seiner Montageposition noch nicht relativ zur Mutter 11 und Nabe 10 verdreht wurde, kann über den Vorsprung 22, der die Ausnehmung 23 in der Nabe 10 hintergreift, das Sicherungselement 12 gegen Verlust in der Montageposition gesichert werden.
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Wie am besten 2 entnommen werden kann, ist der Grundkörper 15 des Sicherungselements 12 an einer Umfangsposition geteilt, nämlich vorzugsweise unter Ausbildung einer Einführöffnung 24 für ein Werkzeug, wie zum Beispiel einen Schraubenzieher. Durch die Umfangsteilung des Grundkörpers 15 des Sicherungselements 12 kann das Sicherungselement 12 bei der Montage leicht in die ringförmige Ausnehmung zwischen Mutter 11 und Nabe 10 eingefädelt werden. Dadurch, dass an dieser Umfangsposition die Einführöffnung 24 für ein Werkzeug ausgebildet ist, kann dann, wenn das Sicherungselement 12 in die Ausnehmung zwischen Mutter 11 und Nabe 10 eingefädelt wurde, das Werkzeug in diese Einführöffnung eingeführt werden, um dann über das Werkzeug das in der Montageposition befindliche Sicherungselement 12 zu verdrehen und so lagefest zwischen Mutter 11 und Nabe 10 zu fixieren. Bei dieser Drehung des Sicherungselements 12 relativ zur Nabe 10 und Mutter 11 kann sich, wie bereits erwähnt, die dargestellte Profilierung 21 der Nabe 10 in die radial innere Begrenzungswand 19 des Sicherungselements 12 hinein arbeiten. Ebenso wird die hier vergrößert dargestellte Profilierung 17 an der radial äußeren Begrenzungsfläche 16 des Sicherungselements 15 verformt bzw. eingearbeitet. Letztendlich wird hierdurch mit einfachen Mitteln eine lagefeste Fixierung des Sicherungselements 12 zwischen Nabe 10 und Mutter 11 und damit letztendlich eine winkelgenaue und spielfreie Sicherung der Mutter 11 auf der Nabe 10 gewährleistet.
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Beim Einpressen bzw. Eindrehen des Sicherungselements 12 entsteht ein Kräftegleichgewicht zwischen der umlaufenden äußeren Ringverzahnung und der inneren umlaufenden Wellenverzahnung, d.h. das Sicherungselement 12 ist während des Einpressens bzw. Eindrehens innen und außen gleichzeitig gefasst.
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Ein weiterer Vorteil der Einführöffnung 24 für das Werkzeug besteht darin, dass dann, wenn eine Mutter 11 von der Nabe 10 entfernt werden soll, zum Entfernen des Sicherungselements 12 das Werkzeug einfach in diese Einführöffnung 24 eingeführt werden kann, um das Sicherungselement 12 mithilfe des Werkzeugs aus seiner Montageposition unter Zerstörung desselben zu entfernen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006005993 U1 [0003]
