DE102012210479A1 - Lock nut, particularly for axial fastening of devices on shaft, has annular disk that is arranged on outer peripheral area, where casing is arranged on free edge of annular disk that is averted from outer peripheral area - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Wellenmutter, wie sie etwa zur axialen Sicherung von Bauelementen auf einer Welle verwendet wird The invention relates to a shaft nut, as used for example for the axial securing of components on a shaft
Aus dem Stand der Technik sind Wellenmuttern bekannt, die im Wesentlichen einen eine innere und eine äußere Umfangsfläche und zwei Stirnflächen aufweisenden Grundkörper aufweisen. Dabei ist in aller Regel die innere Umfangsfläche mit einem Gewinde versehen. Wie leicht einzusehen ist, lassen sich mit solchen Wellenmuttern auf eine Welle aufgebrachte Bauteile axial festlegen, indem die Wellenmutter etwa auf ein Außengewinde einer Welle aufgeschraubt wird, so daß eine der Stirnflächen mit dem zu sichernden Bauteil in Kontakt kommt. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass sich im Laufe des Betriebs die Wellenmutter wieder löst, haben sich im Stand der Technik im Wesentlichen zwei Arten der Sicherung solcher Wellenmuttern durchgesetzt. Shaft nuts are known from the prior art, which essentially have an inner and an outer peripheral surface and two end faces having base body. As a rule, the inner peripheral surface is provided with a thread. As can be appreciated, can be set axially with such shaft nuts applied to a shaft components by the shaft nut is screwed about on an external thread of a shaft, so that one of the end faces with the component to be secured in contact. Since it can not be ruled out that the shaft nut will loosen again in the course of operation, essentially two types of securing of such shaft nuts have prevailed in the prior art.
Bei der einen Art der Sicherung wird mit einem sogenannten Sicherungsblech gearbeitet, welches im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet ist und welches zwischen Wellenmutter und Bauteil angeordnet wird. Am inneren Umfangsrand dieser Sicherungsbleche sind Vorsprünge ausgebildet, die beispielsweise mit an der Welle vorgesehenen Nuten zusammenwirken und ein gegenseitiges Verdrehen von Sicherungsblech und Welle ausschließen, wenn das Sicherungsblech auf die Welle aufgeschoben ist. Der äußere Umfangsrand des Sicherungsblechs ist ebenfalls mit Vorsprüngen versehen, die umgebogen bzw. mit an der Wellenmutter vorgesehenen Schultern in Eingriff gebracht werden, wenn die Wellenmutter ihre Endposition auf der Welle eingenommen hat. Abgesehen davon, dass mit solchen Sicherungsblechen nur eine winkelabhängige Klemmung möglich ist, wird auch im Zusammenhang mit der Verwendung von Sicherungsblechen als nachteilig erachtet, dass durch das Einbringung einer Nut in die Welle diese eine Schwächung durch Querschnittsminderung und Kerbwirkung erfährt.In one type of fuse is used with a so-called locking plate, which is formed substantially annular and which is arranged between the shaft nut and component. At the inner peripheral edge of these locking plates projections are formed, for example, cooperate with provided on the shaft grooves and exclude mutual rotation of locking plate and shaft when the locking plate is pushed onto the shaft. The outer peripheral edge of the locking plate is also provided with projections which are bent or engaged with provided on the shaft nut shoulders when the shaft nut has taken its final position on the shaft. Apart from the fact that with such locking plates only an angle-dependent clamping is possible, it is also considered in connection with the use of locking plates as disadvantageous that undergoes a weakening by cross-sectional reduction and notch effect by the introduction of a groove in the shaft.
Bei der anderen Art der Sicherung, welche auch Gegenstand dieser Anmeldung ist, wird die aufgeschraubte Wellenmutter verspannt. Dazu werden in der Wellenmutter Bohrungen vorgesehen, die axial zwischen den beiden Umfangsflächen der Wellenmutter bzw. deren Grundkörper verlaufen. Diese Bohrungen werden von einem von der einen zur anderen Umfangsfläche verlaufenden Schlitz in einen ersten und einen zweiten Bohrungsabschnitt unterteilt, wobei der zweite Bohrungsabschnitt mit einem Bohrungsgewinde versehen ist. Werden nun in diese Bohrungen Schrauben eingedreht, durchgreifen die Schäfte der Schrauben zunächst den ersten Bohrungsabschnitt und greifen dann in das Bohrungsgewinde ein. Werden dann die Schrauben weiter angezogen, wird der von dem jeweiligen Schlitz bereitgestellte Freiraum leicht in axialer Richtung verkleinert, wodurch sich dann das Gewinde der Wellenmutter gegenüber dem Wellengewinde leicht verspannt und damit die Wellenmutter gegen Verdrehung auf die Welle sichert. In the other type of backup, which is also the subject of this application, the screwed shaft nut is braced. For this purpose, bores are provided in the shaft nut, which extend axially between the two peripheral surfaces of the shaft nut or its base body. These bores are subdivided from a slot running from one to the other peripheral surface into a first and a second bore section, wherein the second bore section is provided with a bore thread. If screws are now screwed into these holes, the shanks of the screws first pass through the first bore section and then engage in the bore thread. Then, the screws are tightened further, the space provided by the respective slot space is slightly reduced in the axial direction, which then slightly braced the thread of the shaft nut relative to the shaft thread and thus secures the shaft nut against rotation on the shaft.
Eine solche Sicherung, die auf der Verspannung der Wellenmutter basiert und die auch den nächsten Stand der Technik bildet, ist beispielsweise aus
Sollen sogenannte Radsatzlager von Schienenfahrzeugen axial auf der Welle festgelegt werden, werden in aller Regel Wellenmuttern verwendet, die an der dem Radsatzlager abgewandten Seite von einer sogenannten Sicherungsscheibe gesichert ist. Hat die Wellenmutter ihre Endlage auf der Welle eingenommen, wird eine Sicherungsscheibe an die Welle angesetzt und am Wellenstumpf mit der Welle verschraubt. Mithin bewirkt die aufgeschraubte Sicherungsscheibe, dass ein Verstellweg, der zum Lösen der Wellenmutter erforderlich wäre, nicht mehr bereitgestellt wird. If so-called wheelset bearings of rail vehicles are fixed axially on the shaft, as a rule shaft nuts are used, which are secured on the side facing away from the wheelset bearing by a so-called lock washer. If the shaft nut has reached its end position on the shaft, a lock washer is attached to the shaft and bolted to the stub shaft with the shaft. Thus, the screwed-on lock washer causes a Verstellweg that would be required to release the shaft nut is no longer provided.
Soll nun sichergestellt werden, dass das Radsatzlager auch gegen Eindringen von Wasser und Schmutz geschützt ist, müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. In aller Regel wird dazu die Anschlußkonstruktion, in welche das Radsatzlager mit seinem Außenring eingebaut ist, mit einem Deckel versehen, welcher den Wellenstumpf kapselt. Daneben gibt es auch Ausführungen, die keinen Deckel haben. In diesem Fall wird ein Ring vorgesehen, der mit der Anschlußkonstruktion verbunden wird. Die Dichtwirkung wird dadurch bewirkt, dass sich der Ring und der Randbereich der Sicherungsscheibe unter Einhaltung eines geringen axialen Abstands überdecken.If it is now to be ensured that the wheelset bearing is also protected against ingress of water and dirt, additional measures must be taken. As a rule, the connecting structure, in which the wheelset bearing is installed with its outer ring, provided with a lid which encapsulates the stub shaft. There are also versions that have no lid. In this case, a ring is provided, which is connected to the connecting structure. The sealing effect is achieved by overlapping the ring and the edge region of the lock washer while maintaining a small axial distance.
Abgesehen davon, dass die axiale Festlegung von Radsatzlagern durch die Vielzahl der verwendeten Bauteile sehr aufwendig ist, wird auch als nachteilig empfunden, dass zusätzlich noch besondere Maßnahmen zur Abdichtung des Lagersystems ergriffen werden müssen.Apart from the fact that the axial fixing of wheelset is very expensive due to the large number of components used, it is also considered disadvantageous that additional special measures for sealing the bearing system must be taken.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wellenmutter anzugeben, welche zum einen eine einfache axiale Festlegung von Wälzlagern erlaubt und darüber hinaus gleichzeitig auch noch einen Beitrag zur Abdichtung der so axial festgelegten Wälzlager liefert. The invention is therefore an object of the invention to provide a shaft nut, which on the one hand allows a simple axial fixing of rolling bearings and beyond at the same time also provides a contribution to the sealing of the axially fixed bearings.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. This object is achieved with the features specified in
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in
Ist gemäß Anspruch 1 an der äußeren Umfangsfläche des Grundkörpers eine Kreisringscheibe vorgesehen, die sich im Wesentlichen radial zur äußeren Umfangsfläche erstreckt, und ist am freien, der äußeren Umfangsfläche abgewandten Rand der Kreisringscheibe eine Hülse angesetzt, die die äußere Umfangsfläche mit radialem Abstand A umrandet, wird eine Wellenmutter geschaffen, die einerseits geeignet ist, ein Bauteil axial auf einer Welle festzulegen und darüber hinaus durch die Kreisringscheibe und die an diese angesetzte Hülse einen Teil einer Labyrinthdichtung bereitzustellen. Die für eine Labyrinthdichtung erforderlichen, definierten Abstände zwischen den jeweiligen Dichtflächen bleiben erhalten; wenn der oder die in den Grundkörper eingebrachten Schlitze diesen bezogen auf die Richtung der Rotationsachse in einen langen und einen kurzen Bereich unterteilen und die Kreisringscheibe mit dem längeren der beiden Bereiche verbunden ist. Is provided according to
Die Fertigung, Montage und Lagerhaltung sind vereinfacht, wenn gemäß Anspruch 2 der Grundkörper, die Kreisringscheibe und die Hülse einstückig miteinander verbunden sind.The production, installation and storage are simplified if, according to
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 3 die Wellenmutter auf eine Welle aufgeschraubt ist und die Wellenmutter mit einer ihrer beiden Stirnflächen einen Innenring eines Wälzlagers axial festlegt, da im Gegensatz zu anderen Bauteilen gerade Wälzlager besondere Anforderungen an die Dichtheit des Lagers gegenüber Umwelteinflüssen haben.It is particularly advantageous if, according to
Ein sehr wirkungsvolles und einfaches Dichtsystem ist gemäß Anspruch 4 dann gegeben, wenn das Wälzlager einen Außenring umfasst, welcher den Innenring konzentrisch umgibt und mit welchem das Wälzlager in einer Anschlußkonstruktion drehfest befestigt ist, und wenn ein ringförmiger Einstich vorgesehen ist, der in die Anschlußkonstruktion oder in einem mit der Anschlußkonstruktion verbundenen Zwischenring eingebracht ist und in welchen die Hülse der Wellenmutter eingreift, wenn diese auf die Welle aufgeschraubt ist. Durch die komplementäre Formgebung von Einstich und der in ihn eingreifenden Hülse wird eine Labyrinthdichtung geschaffen, die ausreichend ist, um das Wälzlager insbesondere gegen eindringendes Wasser zu schützen. A very effective and simple sealing system is given according to
Die Dichtwirkung wird weiter verbessert, wenn gemäß Anspruch 5 in die Anschlußkonstruktion oder in dem mit der Anschlußkonstruktion verbundenen Zwischenring eine weitere Dichtung eingesetzt ist, die in berührendem Kontakt zu der äußeren Umfangsfläche des Grundkörpers der Wellenmutter steht. Nur der Vollständigkeit halber sei schon an dieser Stelle ausgeführt, dass der Begriff Dichtung im Zusammenhang mit Anspruch 5 sowohl berührende Dichtungen aus einem Elastomer oder aus Filz einschließt. The sealing effect is further improved if, according to
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 6 die erfindungsgemäße Wellenmutter im Zusammenhang mit der axialen Festlegung von Radsatzlagern von Schienenfahrzeugen eingesetzt wird, da neben der Vereinfachung bei der Konstruktion in zunehmenden Maße auch eine Wasserdichtheit der Radsatzlager, etwa bei Wasserdurchfahrten gefordert wird.It is particularly advantageous if according to claim 6, the shaft nut according to the invention is used in connection with the axial fixing of wheelset bearings of rail vehicles, since in addition to the simplification in the construction increasingly water resistance of the wheelset, is required, for example, when driving through water.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Es zeigen: Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren näher erläutert werden. Die in
Wie der Darstellung gemäß
Auch wenn im Zusammenhang mit
Wie
Damit die Wellenmutter
Letztere Verhältnisse sind
Hat die Wellenmutter
Auch ist
Ist die Wellenmutter
Um die Dichtwirkung der Labyrinthdichtung weiter zu verbessern, ist in die Fläche
Auch offenbart
Die in
Nur der Vollständigkeit halber sei noch ergänzt, dass die in
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wellenmutter shaft nut
- 22
- Grundkörper body
- 33
- Kreisringscheibe Annular disk
- 44
- Hülse shell
- 55
- Umfangsfläche, äußere Peripheral surface, outer
- 66
- 77
- Rand edge
- 8a, 8b8a, 8b
- Schlitz slot
- 99
- Umfangsfläche, innere Peripheral surface, inner
- 1010
- Bohrungen drilling
- 11a, 11b11a, 11b
- erster und zweiter Bohrungsabschnitt first and second bore section
- 1212
- Bohrungsgewinde hole thread
- 1313
- 1414
- Gewinde thread
- 1515
- Welle wave
- 1616
- Außengewinde external thread
- 17a, 17b17a, 17b
- Stirnflächen faces
- 1818
- Innenring inner ring
- 1919
- Außenring outer ring
- 2020
- Käfig Cage
- 2121
- Wälzkörper rolling elements
- 2222
- Wälzlager roller bearing
- 2323
- Schraube screw
- 2424
- Anschlusskonstruktion adjacent construction
- 2525
- Zwischenring intermediate ring
- 2626
- Schulter shoulder
- 2727
- Einstich puncture
- 28a, 28b28a, 28b
- Schenkel leg
- 2929
- Fläche area
- 3030
- Dichtung poetry
- 3131
- Gehäuse casing
- 3232
- Radsatzlager wheelset bearings
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19912068 [0005] DE 19912068 [0005]
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DE201210210479 DE102012210479A1 (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Lock nut, particularly for axial fastening of devices on shaft, has annular disk that is arranged on outer peripheral area, where casing is arranged on free edge of annular disk that is averted from outer peripheral area |
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DE19912068A1 (en) | 1999-03-18 | 2000-10-19 | Alma Driving Elements Gmbh | Adjusting nut for fixing bearings to shafts has annular body and annular locking section with identical internal and/or external threads, gap between them being limited to maximum value by bolt and reduced by tightening second bolt |
-
2012
- 2012-06-21 DE DE201210210479 patent/DE102012210479A1/en active Pending
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DE19912068A1 (en) | 1999-03-18 | 2000-10-19 | Alma Driving Elements Gmbh | Adjusting nut for fixing bearings to shafts has annular body and annular locking section with identical internal and/or external threads, gap between them being limited to maximum value by bolt and reduced by tightening second bolt |
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