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Die Erfindung betrifft ein System zum Einstellen einer Lageranordnung für ein Getriebe mit einem Werkzeug.
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Es ist allgemein bekannt, dass ein Getriebe eine Lageranordnung zum Lagern einer Welle aufweist.
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Aus der
12 der
JP 2002 147 569 A ist ein Vorspannwerkzeug zum Anziehen einer Mutter einer Ritzelwelle mit dem auf die Mutter aufgesetzten Hilfsrad und dem Motor zum Antrieb einer Hilfsritzelwelle des Vorspannwerkzeugs bekannt.
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Aus der
3 der
US 5 125 156 A ist ein weiteres Werkzeug zum Vorspannen der angestellten Lagerung einer Kegelritzelwelle bekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Herstellung eines Getriebes zu erreichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem System zum Einstellen einer Lageranordnung für ein Getriebe mit einem Werkzeug sind, dass die Lageranordnung ein Gehäuseteil aufweist, in welchem eine Welle, insbesondere Zwischenwelle, mittels Schräglagern, insbesondere Kegelrollenlagern oder Schrägkugellagern, gelagert ist,
wobei eine Mutter mit der Welle schaubverbunden ist, wobei die axiale Position, also die Position in Wellenachsrichtung, die Verspannkraft für das Schräglager bestimmt,
wobei die Welle eine axial sich erstreckende Passfedernut aufweist,
wobei das Werkzeug ein Schiebeteil aufweist, welches in die Passfedernut einführbar ist,
wobei das Schiebeteil drehfest verbunden ist mit einem Flanschteil des Werkzeugs,
wobei das Flanschteil fest verbunden ist mit dem Gehäuseteil, insbesondere schraubverbunden,
wobei ein Hilfsrad drehfest auf der Mutter angeordnet ist,
wobei eine Verzahnung des Hilfsrads im Eingriff mit einer Hilfsritzelverzahnung des Werkzeugs steht, die drehfest mit einer Hilfsritzelwelle des Werkzeugs verbunden ist, welche im Flanschteil mittels Lager gelagert ist,
insbesondere wobei bei in die Passfedernut eingeführtem Schiebeteil durch Betätigung der Hilfsritzelwelle die Verspannkraft einstellbar ist, insbesondere mit einem Drehmomentenschlüssel, welcher drehfest aufgesetzt ist auf die Hilfsritzelwelle.
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Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Werkzeugs die Welle blockierbar ist und somit die Mutter drehbar ist. Auf diese Weise ist nach dem Eindringen des Schiebeteils in die Passfedernut die Welle blockierbar und mit einem Drehmomentschlüssel ein vorgegebenes Drehmoment auf die Mutter einleitbar. Somit ist eine vorgegebene Verspannkraft einstellbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist axial zwischen Mutter und Innenring des Schräglagers ein Zahnrad, insbesondere ein Zahnrad der eintreibenden Stufe des Getriebes, angeordnet,
insbesondere wobei das Zahnrad mittels einer in die Passfedernut eingepressten Passfeder mit der Welle drehfest verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Mutter einerseits eine axiale Sicherung des Zahnrades und andererseits ein Einstellen der Verspannkraft bewirkbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schiebeteil von einem am Flanschteil abgestützten Federteil in die Passfedernut gedrückt. Von Vorteil ist dabei, dass beim Vorbeidrehen des Hilfsrades das Schiebeteil in die Passfedernut einrastet, sobald die Passfedernut in Flucht kommt, mit der Spitze des Schiebeteils, also dem der Lageranordnung zugewandten, zapfenartigen Abschnitt des Schiebeteils.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Hilfsrad zumindest ein Dauermagnet angeordnet, insbesondere an der dem Getriebe oder Zahnrad der eintreibenden Stufe zugewandten Seite des Hilfsrades. Von Vorteil ist dabei, dass das Hilfsrad verliersicher anbringbar ist an der Lageranordnung, insbesondere am Zahnrad. Außerdem ist es axial sehr dünn ausführbar, weil durch die Dauermagnete eine Stabilisierung erreichbar ist, die axial sichernd wirkt – insbesondere gegen Verkippungen.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Flanschteil einen Zentrierkragen auf zur Zentrierung am Gehäuseteil. Von Vorteil ist dabei, dass das Flanschteil präzise am Gehäuseteil ausrichtbar ist und somit die Hilfsritzelwelle im vorgesehenen Achsabstand zur Wellenachse anordenbar und ausrichtbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Außenring des Schräglagers gegen das Gehäuseteil angestellt, insbesondere gegen einen an einer Lageraufnahmebohrung angeordneten Absatz am Gehäuseteil. Von Vorteil ist dabei, dass der Außenring axial einseitig begrenzt ist durch das Gehäuseteil.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mutter einen außenpolygonalen Umfang auf, insbesondere weist sie einen Außensechskant auf,
wobei auf den außenpolygonalen Umfang das Hilfsrad mit einem an ihm angeordneten innenpolygonalen Abschnitt, insbesondere mit einem an ihm ausgeformten Innensechskant, in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden ist, insbesondere also drehfest verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Verbindung mit hohem Drehmoment beaufschlagbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Hilfsritzelwelle an ihrem von der Lageranordnung abgewandten axialen Endbereich einen polygonal geformten Abschnitt, insbesondere einen Außensechskantabschnitt, auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Verbindung mit einem Drehmomentschlüssel oder Maulschlüssel zur Verfügung steht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schiebeteil in einer Ausnehmung axial linear geführt, deren Berandung mit dem Flanschteil fest verbunden ist, insbesondere wobei die Ausnehmung eine axial verlaufende Bohrung im Flanschteil ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfach herstellbare Führung realisierbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Sensor zur Erfassung des in die Hilfsritzelwelle eingeleiteten Drehmoments vorgesehen, insbesondere ist er mit der Hilfsritzelwelle verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Wert des erfassten Drehmoments anzeigbar ist, insbesondere mit einem Anzeigemittel.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels eines Drehmomentschlüssels Drehmoment einleitbar in die Hilfsritzelwelle, insbesondere indem der Drehmomentschlüssel zumindest in Umfangsrichtung formschlüssig verbindbar ist mit der Hilfsritzelwelle. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Getriebeübersetzung zwischen Hilfsritzel Verzahnung und Hilfsrad eine Verstärkung des auf die Mutter wirkenden Drehmoments erreichbar ist. Somit ist eine einfache Bedienung von Hand ausführbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mutter einen Innengewindebereich auf, mit welchem sie auf einen Außengewindebereich der Welle aufgeschraubt ist, insbeso
dere wobei zwischen den beiden Gewindebereichen Klebstoff angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Feineinstellung der Verspannkraft des Schräglagers ausführbar ist. Bei Verwendung von Klebstoff lässt sich die Schraubposition der Mutter in einfacher Weise fixieren.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Getriebe eine Winkelgetriebestufe auf, wobei die Welle mit einer Ritzelverzahnung der Winkelgetriebestufe drehfest verbunden ist
und/oder wobei
die Welle mit einem Zahnrad einer Stirnradgetriebestufe, insbesondere einer eintreibenden Stufe des Getriebes, verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Winkelgetriebestufe als Spiroplan, Hypoid oder Kegelgetriebestufe ausführbar ist und somit ein Schräglager zur Lagerung des Ritzels verwendbar ist. Die Ritzelwelle ist als Zwischenwelle verwendbar und somit auf der eintreibenden Seite eine eintreibende Stirnradstufe anordenbar.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Getriebe mit einem Werkzeug verbunden und angeschnitten dargestellt.
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In der 2 ist eine Schnittansicht durch das erfindungsgemäße Getriebe mit Werkzeug gezeigt.
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In der 3 ist eine zugehörige Schnittansicht gezeigt.
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In der 4 ist eine weitere zugehörige Schnittansicht gezeigt.
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In der 5 ist das Werkzeug in Schrägansicht gezeigt.
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In der 6 ist das Werkzeug in Schrägansicht aus einer anderen Blickrichtung gezeigt.
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In der 7 ist das Werkzeug explodiert dargestellt.
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In der 8 ist die Welle 16 in Schrägansicht dargestellt, so dass insbesondere die Passfedernut 24 deutlich dargestellt ist, welche mit einem von einem Gewindeabschnitt 80 zum Aufschrauben einer Mutter 14 überdeckten axialen Bereich überlappend angeordnet ist. Am anderen axialen Endbereich der Welle 16 ist eine Kegelritzelverzahnung 26 drehfest mit der Welle 16 verbunden.
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Wie in den Figuren dargestellt, weist das Getriebe eine eintreibende Stufe und ein abtreibende Winkelgetriebestufe auf. Hierbei ist statt des von einem Elektromotor angetriebenen eintreibenden Ritzels ein Werkzeug an der eintreibenden Seite angesetzt.
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Das Zahnrad 15 ist mittels einer Passfederverbindung mit der Zwischenwelle 16 drehfest verbunden, wobei die Welle eine Passfedernut 24 aufweist, die durchgehend bis zu einem Wellenende ist, und eine Passfeder 20, welche in die Passfedernut eingepresst ist und auf die das Zahnrad 15 mit seiner Passfedernut aufgesteckt ist. Mittels des Einpressens ist die Passfeder axial gesichert.
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Die Zwischenwelle 16 ist mittels Schräglagern 21 im Gehäuseteil 23 gelagert und drehfest verbunden mit einer Ritzelverzahnung der Winkelgetriebestufe, deren Rad drehfest mit der abtreibenden Welle 22 verbunden ist. Die Ritzelverzahnung weist eine kegelige einhüllende Kontur auf und ist somit konisch. Das Rad ist ein planverzahntes Zahnrad.
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Der Außenring des Schräglagers ist gegen eine Stufe des Gehäuseteils 23 angestellt.
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Die Zwischenwelle 16 weist an ihrem eintriebsseitigen Endbereich einen Gewindeabschnitt auf, auf welchen die Mutter 14 aufgeschraubt ist. Beim weiteren Aufschrauben drückt die Mutter 14 zunehmend auf das Zahnrad 15 der eintreibenden Getriebestufe, welches dann wiederum auf den Innenring des Schräglagers 21 drückt, der somit verspannt wird.
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Zum Einstellen der Verspannkraft für das Schräglager 21 wird das am Gehäuseteil 23 angesetzte Werkzeug verwendet.
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Hierzu wird das Flanschteil 1 des Werkzeugs schraubverbunden mit dem Gehäuseteil 23, indem Schrauben durch axial durchgehende Ausnehmungen 19 des Flanschteils 1 geführt sind und in eine jeweilige Gewindebohrung des Gehäuseteils 23 eingeschraubt sind.
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Die Passfeder 20 ist axial weniger lang als die Passfedernut 24. Somit steht trotz Einpressens der Passfeder 20 in die Passfedernut 24 ein Freiraum in der Passfedernut zur Verfügung.
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In diesen Freiraum ist ein Schiebeteil 11 des Werkzeugs einsteckbar. Dabei ist das Schiebeteil in einer Führung 70 des Werkzeuges axial geführt. Die Führung 70 ist dabei vorzugsweise am Flanschteil 1 angeordnet und fest verbunden oder einstückig an diesem ausgeformt.
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Ein Federteil 10, das am Flanschteil 1 abgestützt ist, drückt das Schiebeteil 11 in den Freiraum, sobald das Schiebeteil 11 mit der Passfedernut 24, insbesondere mit dem Freiraum, in Flucht gebracht ist.
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Hierzu wird die Zwischenwelle so lange gedreht, bis diese in Flucht gebrachte Drehposition erreicht ist. Nachdem dann das Federteil 10 das Schiebeteil 11 in die Passfedernut 24, insbesondere den genannten Freiraum der Passfedernut 24 hineingedrückt hat, ist die Drehbewegung blockiert, weil das Flanschteil schaubverbunden, also drehfest, mit dem Gehäuseteil 23 verbunden ist.
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Zur Ausführung der Drehbewegung der Zwischenwelle wird vor Ansetzen des Werkzeuges an das Gehäuseteil 23 ein Hilfsrad 7 auf die Mutter 14 aufgesteckt, insbesondere aus axialer Richtung kommend. Hierbei weist die Mutter 14 einen Außensechskant als radial äußere Oberflächenkontur auf. Das Hilfsrad weist einen mittig an ihm angeordneten Innensechskant auf, so dass nach Aufstecken des Hilfsrades 7 auf den Außensechskant das Hilfsrad 7 mit der Mutter 14 in Umfangsrichtung formschlüssig und somit drehfest verbunden ist. Das Hilfsrad 7 weist an seinem radialen Außenumfang eine Verzahnung auf, die nach Ansetzen des Werkzeugs ans Getriebe und Schraubverbinden des Flanschteils 1 mit dem Gehäuseteil 23 des Getriebes im Eingriff steht mit einem Hilfsritzel 4, das mit einer Hilfsritzelwelle 6 drehfest verbunden ist. Die Hilfsritzelwelle 6 ist mittels der Lager 2 in dem Flanschteil 1 gelagert. Die Hilfsritzelwelle weist an ihrem vom Getriebe abgewandten Endbereich einen drehfest verbundenen oder einstückig ausgeformten Außensechskantbereich auf, so dass die Hilfsritzelwelle 6 mittels eines Drehmomentschlüssels drehbar ist.
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Das Werkzeug dient beispielsweise zum Einstellen einer axialen Verspannkraft für das Lager 21 der Zwischenwelle.
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Nach Blockieren der Drehbewegung wird mit dem Drehmomentschlüssel ein vorgegebenes Drehmoment in die Hilfsritzelwelle 6 eingeleitet. Somit wird das Hilfsrad 7 mit einem entsprechenden Drehmoment beaufschlagt, so dass die Mutter 14 über das Zahnrad 15 eine entsprechende Verspannkraft im Lager 21 bewirkt.
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Der Griffabschnitt 12 ist mit dem Schiebeteil 11 schraubverbunden, also fest verbunden.
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Die Mutter 14 sichert das Zahnrad 15 in axialer Richtung und macht somit einen Sicherungsring überflüssig. Mittels der Mutter 14 ist aber im Gegensatz zu einem Sicherungsring die Verspannkraft des Lagers fein einstellbar.
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Wie in 2 gezeigt, ist das Schiebeteil 11 tief einführbar in die Passfedernut 24. Dabei überdeckt es den von der Mutter 14 axial überdeckten Bereich und darf bis zum Anschlag an die Passfeder eingeführt werden.
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Das Hilfsritzel 4 ist mittels einer eine Passfeder 18 umfassenden Passfederverbindung mit der Hilfsritzelwelle 6 drehfest verbunden.
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Wie in 6 gezeigt ist, weist das Schiebeteil 11 an seinem dem Getriebe zugewandten Endbereich einen zapfenartigen Abschnitt auf, auf den der Bezugsstrich des Bezugszeichen 11 weist. Dieser zapfenartige Abschnitt ist derart geformt, dass er in den freien Bereich der Passfedernut 24 einführbar ist und dadurch das Blockieren der Drehbewegung der Zwischenwelle 16 bewirkt.
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Das Hilfsritzel 4 ist mittels eines Sicherungsrings 5 axial gesichert.
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Wie in 7 gezeigt, ist die Führung 70 mittels nach radial innen gerichteter, am Flanschteil 1 ausgeformter Dome gebildet, wobei zwischen den Domen eine axial verlaufende Nut gebildet ist, in der das Schiebeteil 11 linear geführt ist, also in axialer Richtung. Der auf die Dome aufgeschraubte Deckel 9 begrenzt das Schiebeteil 11 in axialer Richtung. Der Deckel 9 ist dabei mit Schrauben 8 an den Domen befestigt, wobei die Dome entsprechende Gewindebohrungen aufweisen, in welche die Schrauben 8 eingeschraubt sind.
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Solange im Gehäuseteil 23 keine abtreibende Welle und das darauf drehfest vorgesehene Rad eingebaut ist, kann die Zwischenwelle noch frei drehen.
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Mit dem angesetzten Werkzeug ist in diesem freien, also nicht blockierten, Zustand auch eine Vermessung des Schleppmoments des Lagers 21 in einfacher Weise ausführbar. Hierzu wird am Griffabschnitt 12 das Schiebeteil 11 axial aus der Passfedernut 24 herausgezogen. Somit ist die Blockade aufgehoben und ein dem Schleppmoment des Lagers 21 gemäß der Übersetzung vom Hilfsrad 7 zum Hilfsritzel 4 entsprechendes Drehmoment messbar an der Hilfsritzelwelle 6.
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Hierzu wird mit einem Drehmomentmessschlüssel die Hilfsritzelwelle 6 mit einem zunehmenden Drehmoment beaufschlagt und dieses am Drehmomentmessschlüssel angezeigt, der somit einerseits als Drehmoment-Aktor und Drehmoment-Sensor fungiert.
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Sobald das maximale Schleppmoment erreicht ist, also die Haftreibung überwunden ist, ist der somit maximal erreichte Drehmomentwert am Drehmomentenmessschlüssel ablesbar.
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Wie in 6 gezeigt ist, sind am Hilfsrad 7 vier Dauermagnete 17 angeordnet, insbesondere fest verbunden, insbesondere mittels Klebeverbindung, wobei mittels der Dauermagnete 17 das Hilfsrad 7 stabilisiert auf der Mutter 14 angeordnet ist, indem das Hilfsrad 7 mittels der Dauermagnete 17 axial zum aus Stahl, insbesondere also ferromagnetisch, ausgeführten Zahnrad 15 hin gezogen wird und dort anliegt. Das Herausnehmen des Hilfsrades 7 aus dem Getriebe ist mit nur geringem Kraftaufwand ausführbar, insbesondere also mit bloßen Händen.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird im Verbindungsbereich, also Gewindebereich, zwischen Mutter 14 und Zwischenwelle 16 Klebstoff eingebracht. Somit wird die Verspannkraft des Lagers 21 einstellbar, solange der Klebstoff noch nicht ausgehärtet ist.
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Mittels des am Gehäuseteil 23 angesetzten Werkzeuges ist sogar eine Demontage der ausgehärtet und klebeverbundenen Mutter 14 ermöglicht. Hierzu wird wiederum das Werkzeug angesetzt und wie oben beschrieben die Zwischenwelle 16 blockiert. Durch Betätigen des Außensechskantbereiches der Hilfsritzelwelle 6 mit einem Maulschlüssel ist durch die Übersetzung von Hilfsritzelverzahnung 4 zum Hilfsrad 7 ein sehr hohes Drehmoment auf die Mutter 14 einleitbar, so dass die Mutter 14 gelöst wird von der Zwischenwelle 16.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die axiale lineare Führung des Schiebeteils auch durch eine Bohrung im Flanschteil bewirkbar, wobei das Schiebeteil einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der in dieser Bohrung geführt ist. Der zapfenartige Abschnitt zum Einführen in die Passfedernut schließt sich dann getriebeseitig an diesen zylindrischen Abschnitt an.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flanschteil
- 2
- Lager
- 3
- Schlitzmutter
- 4
- Hilfsritzel
- 5
- Sicherungsring
- 6
- Hilfsritzelwelle
- 7
- Hilfsrad
- 8
- Schraube
- 9
- Deckelteil
- 10
- Federteil
- 11
- Schiebeteil
- 12
- Griffabschnitt
- 13
- Stift
- 14
- Mutter
- 15
- Zahnrad der eintreibenden Stufe
- 16
- Zwischenwelle, insbesondere Kegelritzelwelle
- 17
- Dauermagnet
- 18
- Passfeder für Hilfsritzel 4
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Passfeder
- 21
- Schräglager
- 22
- abtreibende Welle
- 23
- Gehäuseteil
- 24
- Passfedernut
- 25
- Zentrierringabschnitt, insbesondere Zentrierkragen
- 26
- Kegelritzelverzahnung
- 70
- Führung
- 80
- Gewindeabschnitt
