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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Montage einer Welle-Nabe-Verbindung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und einer lösbaren Welle-Nabe-Verbindung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 3.
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Zur Axialsicherung zwischen Welle und Nabe ist die Verwendung eines Sicherungsringes üblich, der von im Innenumfang der Nabe und im Außenumfang der Welle angeordneten Nuten aufgenommen wird. Um die gegen eine axiale Verschiebung gesicherte drehfeste Verbindung von Welle und Nabe ohne Zerstörung oder Beschädigung der an der Verbindung beteiligten Teile lösen zu können, wird die Welle mittels eines Verspannelements, das auf der Nabe arretierbar ist, mit der Nabe verbunden. Als Verspannelement dient im einfachsten Fall eine Bundmutter, die auf die Nabe aufschraubbar ist. In einer anderen Ausführung dient eine axial auf der Nabe verschiebbaren Muffe, die auf dieser gesichert sein muss, als Verspannelement.
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Sowohl die Bundmutter als auch die Muffe weisen eine radiale Ausnehmung zur Aufnahme des Sicherungsringes auf und drücken diesen im montierten Zustand gegen die Stirnfläche der Nabe. Der Sicherungsring dient somit als axialer Anschlag sowohl für die Muffe bzw. die Mutter als auch für die der Welle zugewandte Stirnseite der Nabe. Bei Gelenkverbindungen kann die Nabe der Innenring bzw. die Kugelnabe des Gelenks sein oder mit diesem bzw. dieser drehfest verbunden sein.
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Bei der Montage einer solchen Welle-Nabe-Verbindung werden der Sicherungsring in der Außennut der Welle und die Mutter bzw. die Muffe lose auf der Welle positioniert. Danach wird die Nabe bzw. das Gelenk mit der Nabe auf die Welle aufgeschoben, so dass ihre Mittel zur drehfesten Verbindung in Eingriff gelangen. Abschließend wird die Mutter auf der Nabe angezogen bzw. die Muffe auf der Nabe, beispielsweise durch eine Pressverbindung oder einen Schnappverschluss, arretiert, wodurch Welle und Nabe axial zueinander fixiert sind.
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Die Nuttiefen in Welle und Nabe entsprechen jeweils der aus dem gegenüberliegenden Teil herausragenden Dicke des Sicherungsringes, d. h. die Summe der Nuttiefen beider Teile entspricht der radialen Dicke des Sicherungsringes, da der Sicherungsring sich beim Aufschrauben der Mutter bzw. Aufschieben der Muffe auf die Nabe nicht aufweitet. Bei einer axialen Belastung von Welle und Nabe kann sich der von Ausnehmung der Mutter bzw. der Muffe aufgenommene und gegen die Stirnfläche der Nabe gedrückte Sicherungsring nicht radial aufspreizen und verhindert somit eine axiale Verschiebung zwischen Nabe und Welle. Die Demontage ist nur durch Lösen der Mutter möglich (
DE 10 2007 026 040 B4 ).
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Der Nachteil dieses Montageverfahrens besteht darin, dass die Montage von dem Fertigungsbetrieb vorgenommen werden muss. Die dabei auszuführenden o. g. vier Schritte erfordern eine verhältnismäßig lange Montagezeit. Außerdem müssen mehrere Lose von Teilen transportiert werden.
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Zur Reduzierung des Montage- und Transportaufwandes ist es bereits bekannt, vormontierte Baugruppen miteinander zu verbinden. Hierzu ist eine Verbindungsanordnung zwischen einem Wellenzapfen und einem Gleichlaufdrehgelenk bekannt, bei dem eine die beiden Teile miteinander verbindende Mutter mit ihrem Innengewinde zumindest indirekt auf eines der Bauteile – Gelenkteil oder Wellenzapfen – aufschraubbar ist. Die Verbindungsmutter weist einen Bund auf, der ovale Bereiche eines in dem jeweils anderen Bauteil in einer Nut axial festgelegten Sicherungsringes, die aus der Nut herausragen, so hintergreift, dass eine in Aufschraubrichtung der Mutter axial feste, jedoch lösbare Verbindung entsteht. An dem den Sicherungsring aufnehmenden Bauteil ist ein zweiter axialer Anschlag, beispielsweise ein zweiter Sicherungsring, vorgesehen, der der Verbindungsmutter bei der Demontage als Widerlager dient. Die eine Montagebaugruppe wird dadurch gebildet, dass die Verbindungsmutter im gekippten Zustand, wobei ihre Achse von der Achse der Welle abweicht, über die ovalen Bereiche des ersten Sicherungsringes gekippt bzw. gestülpt wird. Die Verbindungsmutter befindet sich sodann in einem auf der Welle vormontierten Zustand. Danach wird das Gelenkinnenteil in achsgleiche Lage zur Welle gebracht, auf diese aufgeschoben bis die das Drehmoment übertragenden Mittel ineinandergreifen und durch die Verbindungsmutter bis zum Anschlag an den ersten Sicherungsring festgezogen (
WO 2009/135470 A1 ).
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Der Nachteil dieser Verbindungsanordnung besteht in der immer noch verhältnismäßig zeitaufwändigen Verbindung von Welle und Gelenkinnenteil mittels der Verbindungsmutter. Zwar kann die Verbindungsmutter zwischen den beiden Sicherungsringen bzw. zwischen einem Wellenbund und lediglich einem Sicherungsring bereits auf der Welle vormontiert sein, jedoch muss sie zur Montage auf der Welle mit einer bestimmten Schräglage ihrer Achse gegenüber der Achse des Gelenkinnenteils über die ovalen Bereiche des Sicherungsringes gebracht werden. Außerdem müssen zusätzliche Mittel vorgesehen werden, dass sie bei einer bestimmten Schrägstellung den Sicherungsring nicht wieder rückwärts überwinden und sich dadurch nicht selbständig von der Welle lösen kann.
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Eine bestimmte Zeit erfordert es auch, die Verbindungsmutter vollständig auf das jeweilige Bauteil – Welle oder Nabe – aufzuschrauben, wobei das eine Bauteil axial an das andere Bauteil herangezogen werden muss. Dazu ist auch ein bestimmter manuell aufzubringender Kraftaufwand erforderlich, da maschinelle Hilfsmittel für diesen Schraubvorgang nicht eingesetzt werden können.
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Nachteilig ist auch der erhöhte Fertigungsaufwand der Verbindungsanordnung, bedingt durch die Herstellung eines Sicherungsringes mit ovalen Bereichen sowie das Erfordernis eines axialen Widerlagers für die Verbindungsmutter auf der Welle für die Demontage der Verbindung.
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Die Erfindung und ihre Vorteile
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage einer Welle-Nabe-Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sich die Verbindung wesentlich einfacher und schneller montieren lässt als die bisher bekannten Welle-Nabe-Verbindungen. Zu ihrer Montage sind lediglich noch zwei Arbeitsschritte erforderlich, wodurch erheblich Arbeitszeit eingespart wird. Dabei hat der die Welle-Nabe-Verbindung verbauende Anwender den wesentlichen Vorteil, dass er lediglich noch den die wesentlich kürzere Arbeitszeit erfordernden Arbeitsschritt, nämlich das Zusammenstecken von Welle und Nabe, ausführen muss. Durch den Transport von weniger Losen reduziert sich außerdem noch der Aufwand für Transport und Verpackungszeit.
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Zur Montage werden die Nabe, der Sicherungsring und die Verbindungsmuffe zu einer Baugruppe vormontieren. Dazu wird die Verbindungmuffe bei eingelegtem Sicherungsring fest auf der Nabe arretiert. Bei der Verwendung einer Verbindungmutter können problemlos maschinelle Hilfsmittel verwendet werden, da die Verbindungsmutter von ihrer Stirnseite her zugänglich ist. Von dem Anwender wird die so entstandene Baugruppe lediglich noch auf die Welle aufgeschoben oder umgekehrt, die Welle in das Gelenk eingeschoben, bis der Sicherungsring in die Nut der Welle einrastet. Eine an der Welle vorhandene Phase dient dabei als Einführungsschräge zum Aufspreizen des Sicherungsringes. Ein selbständiges Lösen dieser Verbindung ist nicht mehr möglich.
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Zur Demontage braucht, wie bei den bisher angewendeten Welle-Nabe-Verbindungen, lediglich die Arretierung der Verbindungmuffe gelöst und die Verbindungsmuffe von der Nabe abgezogen bzw. abgeschraubt zu werden.
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Die erfindungsgemäße lösbare Welle-Nabe-Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 hat den Vorteil, dass die erforderlichen konstruktiven Änderungen an Welle und Verbindungsmuffe technisch verhältnismäßig einfach sind und somit keinen großen Aufwand erfordern. Der Innenraum für die Aufnahme des Sicherungsringes in der Verbindungmuffe ist so ausgelegt, dass der Sicherungsring im aufgespreizten Zustand, also wenn dieser bei der Verbindung der Welle mit der Nabe auseinandergedrückt wird, vollständig aufgenommen werden kann, d. h. die radiale Tiefe des Innenraumes muss größer oder gleich der radialen Dicke des Sicherungsringes sein. Die axiale Breite des Innenraumes ist um einen minimalen Betrag größer als die axiale Breite des Sicherungsringes ausgelegt. Dadurch ist gewährleistet, dass im montierten Zustand der Welle-Nabe-Verbindung, also bei arretierter Verbindungsmuffe, ein geringfügiges Spiel zwischen der der Verbindungmuffe zugewandten Stirnfläche der Nabe und dem Sicherungsring vorhanden ist. Dieses Spiel ermöglicht dem Sicherungsring eine radiale Bewegungsfreiheit, die bei der Montage, d. h. beim Aufschieben einer vorgefertigten Baugruppe auf die Welle oder das Einstecken der Welle in die vorgefertigte Baugruppe unbedingt erforderlich ist, damit der Sicherungsring sich unter Aufbringung eines für derartige Montageschritte üblichen Kraftaufwandes zunächst aufweitet und nach dem Aufspreizen unter Wirkung seiner elastischen Rückfederkraft ungehindert in seine Ausgangslage in die Nut der Welle wieder zurückfedern kann. Auf die Vorfertigung einer Baugruppe im Vorfeld der Montage der Welle-Nabe-Verbindung wurde bereits bei der Beschreibung des Verfahrens näher eingegangen.
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Als Sicherungsring können standardmäßig hergestellte Sprengringe mit gleichbleibendem Querschnitt verwendet werden. Bei einem Sicherungsring mit kreisrundem Querschnitt muss die Nuttiefe der Welle größer sein als die halbe radiale Dicke des Sicherungsringes, d. h. der Sicherungsring muss im Betriebszustand tiefer in der Nut der Welle sitzen als in dem Innenraum der Verbindungsmuffe, um bei axialer Belastung nicht aus der Nut der Welle in den Innenraum der Verbindungsmutter gedrückt zu werden, wodurch sich die Verbindung lösen würde.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Nabe durch den Innenring eines Drehgelenks gebildet. In dem Fall erfolgt die Arretierung der Verbindungsmuffe durch an diesem oder einem anderen Bestandteil dieses Drehgelenks angeordnete Mittel, beispielsweise durch eine Rastverbindung.
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Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindungmuffe als eine Verbindungsmutter mit Bund in der Art einer Überwurfmutter ausgebildet. Hierzu ist diese mit einem Innengewinde versehen, mit dem sie auf ein Außengewinde der Nabe aufschraubbar ist. Die Arretierung der Verbindungsmutter auf der Nabe erfolgt dann durch einen axialen Anschlag, gegen den diese fest anziehbar ist. Als Anschlag kann beispielsweise der Innenring eines Drehgelenks dienen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Stirnfläche der Nabe bzw. des Innenrings, die der inneren Stirnfläche des Bundes der Verbindungsmutter zugewandt ist, als axialen Anschlag zu verwenden. In diesem Fall muss aber die Innenkontur des Bundes der Verbindungsmutter einen den Sicherungsring axial überragenden Absatz aufweisen, dessen Ringfläche im montierten Zustand dann als Anschlagfläche an der Stirnfläche der Nabe bzw. des Innenrings dient. Bei dieser Ausführung brauchen keine zusätzlichen Mittel zur axialen Arretierung der Verbindungsmutter an der Nabe bzw. dem Innenring vorgesehen werden. Außerdem kann die Verbindungsmutter verhältnismäßig kurz ausgebildet werden, wodurch das Gewicht der Welle-Nabe-Verbindung reduziert wird.
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Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Aufnahme des Sicherungsringes in der Verbindungsmuffe in deren Bund eine radiale Nut angeordnet, die die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Bedingungen des Innenraumes zur Aufnahme des Sicherungsringes erfüllt. Dadurch bedarf es an der Innenkontur des Bundes der Überwurfmuffe nicht des im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen gesonderten Absatzes für den Anschlag an der Stirnfläche der Nabe. Bei dieser Ausführung dient die innere Stirnfläche des Bundes direkt als Anschlagfläche.
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Nach einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Anschlag der Verbindungsmuffe an der Nabe oder dem Gelenk einstellbar. Dies kann beispielsweise bei Verwendung einer Überwurfmutter durch eine auf der Nabe angeordnete Kontermutter erfolgen. Durch die Einstellbarkeit des Anschlags kann die axiale Breite der Aufnahme für den Sicherungsring bestimmt werden, wodurch sich Toleranzen in der Breite des Sicherungsringes ausgleichen lassen.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Sicherungsring von dem zwischen dem Bund der Verbindungsmuffe und der dem Bund zugewandten Stirnfläche der Nabe gebildeten Ringraum aufgenommen und die Verbindungsmuffe auf der Nabe zu einer vorgefertigten Baugruppe arretiert. Dabei bildet diese Stirnfläche der Nabe gleichzeitig den axialen Anschlag für die Verbindungsmuffe. Auch in einer so vorgefertigten Montagebaugruppe der Welle-Nabe-Verbindung, d. h. bei fest gegen diese Stirnfläche angezogener Verbindungmuffe bleibt die radiale Beweglichkeit des Sicherungsringes innerhalb der Verbindungsmuffe erhalten. Bei dieser Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, die Verbindungsmuffe als eine Überwurfmutter auszubilden, die dann mit eingelegtem Sicherungsring bis zum Anschlag der Innenfläche ihres Bundes an der Stirnfläche der Nabe auf diese aufgeschraubt wird. Die Nabe mit Überwurfmutter, Sicherungsring und ggf. mit an ihr befestigten weiteren Baugruppen, beispielsweise einem Drehgelenk, bilden somit eine vorgefertigte Montagebaugruppe der Welle-Nabe-Verbindung.
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Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sicherungsring geteilt ausgeführt. Bei Verwendung eines geteilten Sicherungsrings federt dieser beim Aufschieben auf die Welle auf, wodurch sich die vorgefertigte Baugruppe leichter auf die Welle aufschieben lässt. Ein geschlossener Sicherungsring muss so konstruiert sein, dass sich sein Umfang beim Aufschieben auf die Welle deren Außendurchmesser anpasst und beim Erreichen der axialen Position der Wellennut in diese zumindest teilweise einfedert, wobei er wieder seine Ausgangsform annimmt.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Nabe im Schnitt mit einem zugehörigen Wellenzapfen vor der Montage,
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2 die Nabe gem. 1 mit etwa zur Hälfte eingeschobenem Wellenzapfen,
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3 einen Schnitt der in 2 darstellten Verbindung an der Stelle A-A,
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4 eine Einzelheit Z aus 2,
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5 die Nabe gem. 1 und 2 mit vollständig montiertem Wellenzapfen,
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6 einen Schnitt der in 5 dargestellten Verbindung an der Stelle B-B und
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7 eine Einzelheit Z aus 5.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt im rechten Teil der Zeichnung einen Wellenzapfen 1 mit einer Außenverzahnung 2 und einer Ringnut 3, der drehfest in eine im linken Teil der Zeichnung dargestellte Nabe 4, die eine zu der Außenverzahnung 2 komplementäre Innenverzahnung 5 aufweist, gefügt werden soll. Die Nabe 4 ist im vorliegenden Beispiel als Innenring eines nicht näher dargestellten Drehgelenks ausgebildet, von dem lediglich eine das Drehgelenk abdichtende und auf dem Innenring befestigte Dichtmanschette 6 erkennbar ist. An ihrem Außenmantel ist die Nabe 4 mit einem Außengewinde 7 versehen, auf das eine Verbindungsmutter 8 mit einem Bund 9 aufgeschraubt ist. An seiner inneren Stirnfläche ist der Bund 9 so abgesetzt, dass ein Ringraum 10 entsteht. Mit einer verbleibenden Ringfläche 11 des Absatzes liegt der Bund 9 an der ebenfalls ringförmigen Stirnfläche 12 der Nabe 4 an, wodurch die Verbindungsmutter 8 axial arretiert ist. Zusätzlich kann die Verbindungsmutter 8 noch durch an sich bekannte Mittel gegen ein selbständiges Lösen gesichert sein, beispielsweise durch die Ausbildung einiger Gewindegänge des Außengewindes der Nabe 4 als selbsthemmendes Gewinde, durch eine plastisch verformbare Einlagen in das Innengewinde der Verbindungsmutter 8 oder, wie schon erwähnt, durch eine Kontermutter.
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In den Ringraum 10 ist ein geteilter Sicherungsring 13 eingelegt, der einen kreisförmigen Querschnitt und, wie aus 6 erkennbar ist, im vorliegenden Beispiel die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit gerundeten Ecken aufweist. Er kann jedoch auch in der üblichen kreisförmigen oder jeder beliebigen anderen Form ausgebildet sein. Es versteht sich von selbst, dass der geteilte Sicherungsring 13 im entspannten Zustand, also dem Zustand, in dem er als Einzelteil vorliegt oder nach der Montage in der Ringnut 3 des Wellenzapfens 1 eingerastet ist (5 bis 7), von dem Bund 9 der Verbindungsmutter 8 zumindest teilweise hintergriffen sein muss. Damit ist auch der Durchmesser der Öffnung des Bundes 9 festgelegt. Er muss etwas größer bemessen sein als der Außendurchmesser des Wellenzapfens 1, so dass sich Letzterer in die Nabe 4 einschieben lässt. Er muss gleichzeitig aber auch kleiner sein als der Außendurchmesser des geteilten Sicherungsringes 13 im oben beschriebenen entspannten Zustand, so dass der über den Außendurchmesser des Wellenzapfens 1 überstehende Bereich des Sicherungsringes 1 zumindest teilweise von dem Bund 9 der Verbindungsmutter 8 hintergriffen wird. Ein teilweises Hintergreifen ist in den 1 bis 7 am Beispiel des geteilten dreieckigen Sicherungsringes 13 dargestellt. Bei einem kreisrunden Sicherungsring wird der gesamte aus der Ringnut 3 des Wellenzapfens 1 überstehende, in den Ringraum 10 der Verbindungsmutter 8 hineinragende Bereich des Sicherungsringes 13 von dem Bund 9 hintergriffen.
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In ihrer Gesamtheit bilden die im linken Teil der Zeichnung der 1 abgebildeten Teile, also die Nabe 4, die fest auf diese aufgeschraubte Verbindungsmutter 8 und der in Letztere eingelegte geteilte Sicherungsring 13 eine vormontierte Baugruppe 14.
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Wie oben beschrieben weist der Wellenzapfen 1 eine Ringnut 3 auf, die den geteilten Sicherungsring 13 im montierten, d. h. im entspannten Zustand aufnimmt. Der Durchmesser des Nutgrundes der Ringnut 3 entspricht folglich dem Innendurchmesser, den der Sicherungsring 13 im entspannten Zustand aufweist. Die Tiefe der Ringnut 3 ist so bemessen, dass bei in die Ringnut 3 eingerastetem Sicherungsring 13 (5 bis 7) dieser noch über den Außendurchmesser des Wellenzapfens 1 übersteht, also im montierten Zustand in den Ringraum 10 der Verbindungsmutter 8 hineinragt. Bei Verwendung eines im Querschnitt kreisrunden Sicherungsringes muss dieser über die Hälfte seines Querschnitts von der Ringnut 3 aufgenommen werden, um beim Auftreten von Axialkräften auf die Welle-Nabe-Verbindung keine Radialkräfte auf den Sicherungsring 3 entstehen zu lassen, die sein Aufspreizen und in der Folge ein Lösen der Verbindung bewirken würden. Weist der Sicherungsring 13 und damit auch die Ringnut 3 einen rechteckigen Querschnitt auf, entstehen beim Wirken von Axialkräften auf die Welle-Nabe-Verbindung keine Radialkräfte, so dass der Sicherungsringes 13 nicht sehr tief von der Ringnut 3 aufgenommen werden muss, die Nuttiefe also geringer ausgelegt werden kann, was sich wiederum günstig auf die Festigkeit des Wellenzapfens auswirkt.
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Ungeachtet der Gestalt des Sicherungsringes 13 sind jedoch die Größenverhältnisse des Ringraumes 10 der Verbindungsmutter 8 zu denen des Sicherungsringes 13, der die axiale Lage des Wellenzapfens 1 zur Nabe 4 und damit zu dem Drehgelenk bestimmt, für die Funktion der Erfindung wesentlich. Der Innendurchmesser des Ringraumes 10 muss mindestens so groß sein, dass er den Sicherungsring 13 im aufgespreizten Zustand aufnimmt. Dieser Zustand, der in den 2 bis 4 dargestellt ist, wird kurzzeitig beim Montagevorgang, also während der Verbindung des Wellenzapfens 1 mit der vormontierten Baugruppe 14, erreicht. Das Aufspreizen des Sicherungsringes 13 wird durch eine an dem Wellenzapfen vorgesehene Einführungsfase 16 erleichtert.
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Befindet sich nun, wie in den 5 bis 7 dargestellt, die Ringnut 3 des Wellenzapfens 1 axial in gleicher Höhe mit dem Ringraum 10, so federt der Sicherungsring 13 in seine Ausgangslage, also in die Ringnut 3, zurück, wodurch die Welle-Nabe-Verbindung hergestellt und axial gesichert ist. Damit sowohl das Aufspreizen als auch das Rückfedern des Sicherungsringes 13 reibungslos erfolgen kann, muss die axiale Breite des Ringraumes 10 minimal größer sein als die Breite des Sicherungsringes. Die Breite des Ringraumes 10 kann somit zwischen einer leichten Spielpassung und einem kleinen Ringspalt 16 zwischen dem Sicherungsring 13 und der Stirnfläche 12 der Nabe 4, wie er aus den Detaildarstellungen der 4 und 7 erkennbar ist, variieren. In der Größe der Breite des Ringspalts 16, der in den 4 und 7 zur Verdeutlichung überproportional breit dargestellt ist, hat die Welle-Nabe-Verbindung dann allerdings ein geringfügiges axiales Spiel.
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Die 1, 2 und 5 zeigen die Reihenfolge der einzelnen Stadien der Montage der Welle-Nabe-Verbindung. In 1 ist, wie schon erwähnt, die vormontierte Baugruppe 14 und der in Montageposition angeordnete Wellenzapfen 1 dargestellt. Die Vormontage kann bereits durch den Hersteller der Einzelbauteile erfolgen. Das hat zum einen den Vorteil, dass anstelle von mehreren Einzelteilen, nämlich der Nabe 4, der Verbindungmutter 8 und des Sicherungsringes 13, abgesehen von der Welle nur noch eine Baugruppe zum Anwender, beispielsweise einem Fahrzeughersteller, transportiert zu werden braucht. Der Anwender selbst hat den nicht weniger bedeutenden Vorteil, dass er zur Herstellung der axialgesicherten Welle-Nabe-Verbindung lediglich die Welle 1 mit der Baugruppe 14 zu verbinden braucht, was ihm eine wesentliche Reduzierung der Montagezeit ermöglicht. Bei der Herstellung der vormontierten Baugruppe 14 ist die Reihenfolge des Einsetzens des Sicherungsringes 13 unerheblich. Von Vorteil ist es allerdings, den Sicherungsring 13 in die Verbindungsmutter 8 vor deren Aufschrauben auf die Nabe 4 einzusetzen, da er sich von der größeren Öffnung der Verbindungsmutter 8 her leichter in deren Ringraum 10 einsetzen lässt als durch die kleinere Öffnung ihres Bundes 9.
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Die 2 bis 4 zeigen das Zwischenstadium des Montagevorganges, bei dem der Wellenzapfen 1 etwa bis zur Hälfte seiner Außenverzahnung 2 mit der Innenverzahnung 5 der Nabe 4 kämmt und den Sicherungsring 13 auf den Außendurchmesser der Außenverzahnung 2 aufgeweitet hat, wobei der ursprünglich eine Dreiecksform aufweisende Sicherungsring 13 eine fast kreisrunde Kontur annimmt und dabei seine aufgeweiteten Bereiche von dem Ringraum 10 der Verbindungsmutter 8 aufgenommen werden (3 u. 4).
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Wie aus den 5 und 7 erkennbar, gelangt die Ringnut 3 des Wellenzapfens 1 beim weiteren Einschieben des Wellenzapfens 1 in die Nabe 4 in axiale Deckung mit dem Ringraum 10 der Verbindungsmutter 8, so dass der aufgeweitete Sicherungsring 13 aufgrund seiner Federkraft in seine Ausgangslage und damit in die Ringnut 3 des Wellenzapfens 1 zurückfedert und dabei seine ursprüngliche dreieckige Form einnimmt, was aus 6 zu erkennen ist. Damit ist die axial gesicherte Verbindung zwischen Wellenzapfen 1 und Nabe 4 hergestellt.
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In dieser Position ist auch ein zwischen dem Sicherungsring 13 und einem Absatz 17 des Wellenzapfens 1 angeordneter Dichtring 18 mit dem Bund 9 der Verbindungsmutter 8 zur Deckung gekommen, der die Welle-Nabe-Verbindung nach außen hin abdichtet.
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Zur Demontage der Welle-Nabe-Verbindung muss die Verbindungsmutter 8 vollständig von der Nabe 4 entfernt werden, um danach den Sicherungsring 13 mit an sich bekannten Hilfsmitteln manuelle von dem Wellenzapfen 1 zu entfernen. In der Regel ist jedoch, wie auch in den 1, 2 4, 5 und 7 dargestellt, der Wellenzapfen 1 in Form des Absatzes 17 von dem übrigen Wellenteil abgesetzt, so dass die Verbindungsmutter 8 beim Lösen gegen diesen Absatz 17 stößt und bei fortgesetztem Abschrauben den Wellenzapfen 1 aus der Nabe 4 herauszieht.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wellenzapfen
- 2
- Außenverzahnung
- 3
- Ringnut
- 4
- Nabe
- 5
- Innenverzahnung
- 6
- Dichtmanschette
- 7
- Außengewinde
- 8
- Verbindungsmutter
- 9
- Bund
- 10
- Ringraum
- 11
- Ringfläche
- 12
- Stirnfläche
- 13
- Sicherungsring
- 14
- Vormontierte Baugruppe
- 15
- Einführungsphase
- 16
- Ringspalt
- 17
- Absatz
- 18
- Dichtring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007026040 B4 [0005]
- WO 2009/135470 A1 [0007]
