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Die Erfindung betrifft ein Messwerkzeug für Sicherungsringe. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bedienen eines solchen Messwerkzeugs sowie die Verwendung eines solchen Messwerkzeugs.
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In der Regel werden Sicherungsringe zum Fixieren von Bauteilen verwendet. Ein beispielhafter Sicherungsring ist in der
DE 10 2015 209 320 A1 offenbart. Um die Fixierung des Bauteils sicherzustellen, muss der Sicherungsring bestimmte Maße einhalten sowie in die dafür vorgesehene Nut eingebracht sein. Die Einhaltung der Maße des Sicherungsrings, das heißt die Toleranzbereiche des Sicherungsrings, werden üblicherweise über eine statische Lehre geprüft. Allerdings wird durch die Einhaltung der Maße des Sicherungsrings nicht gewährleistet, dass der Sicherungsring in der Nut korrekt sitzt. Hierfür wird ein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig. Die korrekte Position des Sicherungsrings in der Nut wird in der Regel mittels radiales Nachpressen sichergestellt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Messwerkzeug aufzuzeigen, das einfach und rationell den Sicherungsring ablehrt sowie die richtige Position in der Nut sicherstellt.
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Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird das im Anspruch 1 angegebene Messwerkzeug zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings, in Anspruch 8 ein Verfahren zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings mit einem solchen Messwerkzeug und in Anspruch 10 die Verwendung eines solchen Messwerkzeugs vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Messwerkzeug zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine dafür vorgesehene Nut weist ein Schubrohr mit einem Flanschbereich, einem Konusbereich und einem Mittelbereich auf, wobei der Mittelbereich den Flanschbereich mit dem Konusbereich verbindet. Dabei ist auf dem Außenumfang des Konusbereichs des Schubrohrs ein segmentierter Druckring mit einer mit dem Konusbereich des Schubrohrs korrespondierenden Innenumfangsfläche angeordnet. Der segmentierte Druckring steht über eine am Außenumfang des Mittelbereichs des Schubrohrs angeordnete Federanordnung in Wirkkontakt mit dem Flanschbereich des Schubrohrs. Erfindungsgemäß dient die Außenumfangsfläche des segmentierten Druckrings als Lehre sowie als Einpressteil.
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Bei den Sicherungsringen handelt es sich um Sicherungsringe, die in eine radial außenliegende Nut eingebracht werden. Das bedeutet, dass das Messwerkzeug radial innerhalb der zu lehrenden und einzupressenden Sicherungsringe einzubringen ist.
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Unter Flanschbereich des Schubrohrs ist der Bereich zu verstehen, bei dem auf dem Außenumfang des Schubrohrs ein sich radial nach außen erstreckender Flansch aufgebracht ist. Der Flansch kann hierbei segmentiert sein. Vorzugsweise ist der Flanschbereich des Schubrohrs, das heißt der Flansch und das Schubrohr, einteilig ausgebildet.
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Der Druckring ist vorzugsweise in mehrere Segmente in Umfangsrichtung unterteilt, so dass jedes Segment einen Kreisbogen bildet. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Druckring in drei identisch ausgebildete Segmente unterteilt.
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Ferner umfasst vorzugsweise die Federanordnung mehrere Federelemente, insbesondere mehrere Druckfedern. Das bedeutet, dass vorzugsweise mehrere Druckfedern in Wirkkontakt mit dem Flanschbereich des Schubrohrs sowie mit dem segmentierten Druckring stehen.
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Vorzugsweise ist innerhalb einer jeden Druckfeder ein Führungsstift angeordnet, der jeweils in eine Bohrung des Druckrings sowie in eine durchgehende Bohrung des Flanschbereichs des Schubrohrs eingelegt ist. Das heißt, dass vorzugsweise der Flansch des Flanschbereichs des Schubrohrs mehrere axial verlaufende durchgehende Bohrungen aufweist. Ferner weist vorzugsweise der segmentierte Druckring mehrere Sacklochbohrungen auf. Die Führungsstifte dienen als Führung für die Druckfedern.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist jedes Segment des Druckrings mittels zwei Führungsstiften geführt. Das bedeutet, dass jedes Segment des Druckrings zwei Sacklochbohrungen aufweist, in die jeweils ein Führungsstift eingelegt ist, wobei der Führungsstift von einer Druckfeder umgeben ist. Der Führungsstift ragt bis in die durchgehende Bohrung des Flansches des Flanschbereichs des Schubrohrs hinein. Die Druckfeder hingegen liegt am Flanschbereich des Schubrohrs an.
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Der segmentierte Druckring stellt die Lehre für den Sicherungsring dar. Das Lehren wird somit anhand von mechanischen Elementen, wie hier beispielsweise mittels der Führungsstifte, in den sichtbaren Bereich für den Monteur projiziert. Vorzugsweise sind die Führungsstifte als Markierungselemente vorgesehen. Die Führungsstifte weisen beispielsweise eine Markierung, wie zum Beispiel eine Einkerbung oder eine farbliche Markierung, auf oder stellen selbst die Markierung dar, indem sie aus der durchgehenden Bohrung herausragen. Der Sicherungsring sitzt nicht richtig in der Nut, wenn beispielsweise die Führungsstifte oder die Markierung der Führungsstifte aus den durchgehenden Bohrungen des Flansches des Schubrohrs herausragen.
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Demnach weisen die Führungsstifte vorzugsweise mehrere Funktionen auf. Zum einen dienen sie als Markierungselemente, die einen inkorrekten Sitz oder einen außerhalb des Toleranzbereiches liegenden Innendurchmesser des Sicherungsrings in den Sichtbereich des Monteurs projizieren. Zum anderen stellen die Führungsstifte die Führung der Druckfedern sicher.
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In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist axial zwischen der Federanordnung und dem segmentierten Druckring eine Zwischenscheibe angeordnet. Die Zwischenscheibe stellt hierbei die gleichmäßige Kraftverteilung der Druckfedern auf den segmentierten Druckring sicher.
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Ferner ist vorzugsweise am Ende des Konusbereichs des Schubrohrs, axial zwischen Stirnseite des Schubrohrs und mit dem Schubrohr in Kontakt stehende Innenumfangsfläche des segmentierten Druckrings, ein Sicherungsring angeordnet. Der Sicherungsring ist hier in einer umlaufenden Nut am Schubrohr eingesetzt. Der Sicherungsring verhindert das Abrutschen des segmentierten Druckrings vom Schubrohr.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine Nut in einem Gehäuse mittels eines oben beschriebenen Messwerkzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass das Messwerkzeug mit dem Konusbereich des Schubrohrs voraus in das Gehäuse axial eingeschoben wird, so dass anhand von einer Markierung am Messwerkzeug festgestellt wird, ob der Sicherungsring in der Nut ordnungsgemäß angeordnet ist. Das bedeutet, dass durch das Hineinschieben des Messwerkzeugs in das Gehäuse der Sicherungsring gelehrt wird und sichergestellt wird, dass der Sicherungsring seine Toleranzbereiche einhält und in der Nut korrekt eingelegt ist.
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Wenn der Sicherungsring nicht korrekt in der Nut sitzen würde, dann würde der segmentierte Druckring am Sicherungsring anschlagen, wodurch die Führungsstifte axial nach außen bewegt werden. Anhand der Markierung an den Führungsstiften stellt der Monteur fest, dass der Sicherungsring nicht korrekt eingelegt ist. Wenn der Sicherungsring hingegen korrekt in der Nut sitzt, dann schlägt der segmentierte Druckring erst an dem mit dem Sicherungsring zu sichernden Bauteil an. Mittels der Führungsstifte kann somit der korrekte Sitz des Sicherungsrings in der Nut festgestellt werden.
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In einem weiteren Schritt wird vorzugsweise über eine axial wirkende Kraft auf das Messwerkzeug das Einpressen und Nachpressen des Sicherungsrings in die Nut gesteuert. Der segmentierte Druckring liegt an der Stirnseite des durch den Sicherungsring gesicherten Bauteils an. Durch eine weiter axial wirkende Kraft auf das Schubrohr wird das Schubrohr weiter axial in das Gehäuse eingeschoben, wobei die Druckfedern komprimiert werden und der segmentierte Druckring aufgrund des Konusbereichs des Schubrohrs radial nach außen bewegt wird. Die Außenumfangsfläche des segmentierten Druckrings liegt an der Innenumfangsfläche des Sicherungsrings an und wird durch die axial wirkende Kraft auf das Schubrohr weiter in die Nut gepresst. Über die aufzuwendende axiale Kraft des Monteurs kann das Einpressen und das Nachpressen gesteuert werden.
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Erfindungsgemäß wird das Messwerkzeug zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine Nut verwendet, wobei der Sicherungsring ein Hohlrad eines Planetengetriebes fixiert. In der
DE 101 44 803 A1 ist ein beispielhaftes Planetengetriebe beschrieben.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:
- 1 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs in Seitenansicht,
- 2 das Messwerkzeug aus 1 in perspektivischer Vorderansicht,
- 3 das Messwerkzeug aus 1 in perspektivischer Rückansicht,
- 4 der erste Verfahrensschritt zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine Nut mittels eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs in Schnittansicht,
- 5 der zweite Verfahrensschritt zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine Nut mittels eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs in Schnittansicht,
- 6 der dritte Verfahrensschritt zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine Nut mittels eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs in Schnittansicht,
- 7 der vierte Verfahrensschritt zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine Nut mittels eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs in Schnittansicht,
- 8 der fünfte Verfahrensschritt zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings in eine Nut mittels eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs in Schnittansicht.
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In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In den 1 bis 3 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs 1 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Das Messwerkzeug 1 dient zum Lehren und Einpressen und/oder Nachpressen eines hier nicht dargestellten Sicherungsrings. Das Messwerkzeug 1 weist ein Schubrohr 2 mit mehreren unterschiedlich ausgebildeten Bereichen auf. An einem ersten Ende 3 des Schubrohrs 2 ist ein Flanschbereich 4 ausgebildet. Der Flanschbereich 4 weist das Schubrohr 2 auf, von dem sich radial nach außen ein Flansch 5 erstreckt. Der Flansch 5 ist in dieser Ausführungsform umlaufend ausgebildet. In dem Flansch 5 des Flanschbereichs 4 sind mehrere durchgehende Bohrungen 6 vorhanden.
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An dem Flanschbereich 4 des Schubrohrs 2 schließt in axialer Richtung ein Mittelbereich 7 und im Anschluss daran ein Konusbereich 8 an. Das bedeutet, dass der Mittelbereich 7 den Flanschbereich 4 mit dem Konusbereich 8 des Schubrohrs 2 verbindet. Der Außenumfang 9 des Konusbereichs 8 des Schubrohrs 2 verläuft dabei konisch, so dass der Außendurchmesser in axialer Richtung zur Stirnseite des Schubrohrs, die am Konusbereich 8 angrenzt, hin kleiner wird.
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Auf dem Außenumfang des Konusbereichs 8 des Schubrohrs 2 ist ein segmentierter Druckring 10 angeordnet. Der segmentierte Druckring 10 ist in Umfangsrichtung in drei identisch ausgebildete Segmente 11 unterteilt. Das heißt, dass die Segmente 11 jeweils einen Kreisbogen darstellen. Der segmentierte Druckring 10 weist ein zum konisch verlaufenden Außenumfang 9 des Konusbereichs 8 des Schubrohrs 2 eine korrespondierende Innenumfangsfläche 12 auf. Durch die ebenfalls konisch verlaufende Innenumfangsfläche 12 des segmentierten Druckrings 10 wird eine Bewegung des segmentierten Druckrings 10 in axialer sowie in radialer Richtung ermöglicht.
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Jedes Segment 11 des segmentierten Druckrings 10 weist jeweils zwei Sacklochbohrungen 13 in der zum Flanschbereich 4 des Schubrohrs 2 zugewandten Stirnseite auf. In jeder Sacklochbohrung 13 ist ein Führungsstift 14 angeordnet, der sich jeweils bis in die durchgehenden Bohrungen 6 des Flansches 5 des Flanschbereichs 4 des Schubrohrs 2 erstreckt. Jeder Führungsstift 14 ist von einer Druckfeder 15 umgeben, die eine Vorspannung sowie eine Rückstellung des segmentierten Druckrings 10 ermöglicht. Die Druckfedern 15 liegen am Flansch 5 des Flanschbereichs 4 des Schubrohrs 2 an. Axial zwischen den Druckfedern 15 und des segmentierten Druckrings 10 ist eine Zwischenscheibe 16 angeordnet. Die Zwischenscheibe 16 stellt die gleichmäßige Druckverteilung der Druckfedern 15 auf die Segmente 11 des Druckrings 10 sicher.
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Der Mittelbereich 7 des Schubrohrs ist in dieser Ausführungsform zylindrisch ausgebildet und dient, wie auch die Führungsstifte 14, als Führung für die Druckfedern 15. Die Führungsstifte 14 sind als Markierungselemente ausgebildet, indem an den Führungsstiften 14 jeweils eine hier nicht dargestellte farbliche Markierung vorhanden ist.
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Am anderen Ende 17 des Schubrohrs 2 ist ein Sicherungsring 18 in einer am Außenumfang 9 des Schubrohrs 2 ringsumlaufend angeordneten Nut 19 eingebracht. Der Sicherungsring 18 dient als Abrutschsicherung für den segmentierten Druckring 10.
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In den 4 bis 8 sind die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Lehren und Einpressen eines Sicherungsrings 20 zum Fixieren eines Bauteils in einem Gehäuse 21 mittels eines erfindungsgemäßen Messwerkzeugs 1 nach den 1 bis 3 dargestellt. Es handelt sich hierbei um ein Hohlrad 22 eines hier nicht weiter dargestellten Planetengetriebes, das mittels des Sicherungsrings 20 in dem Gehäuse 21 fixiert wird. Hierfür ist am Innenumfang des Gehäuses 21 eine Nut 23 vorgesehen, die direkt axial an dem Hohlrad 22 anliegt. In dieser Nut 23 ist der Sicherungsring 20 eingebracht.
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Um sicherzustellen, dass der eingelegte Sicherungsring 20 die Toleranzen einhält und korrekt in der Nut 23 sitzt, wird das Messwerkzeug 1, wie in 4 dargestellt, axial in das Gehäuse 21 mit dem Konusbereich 8 des Schubrohrs 2 voraus hineingeschoben. Der Sicherungsring 20 wird hierbei von dem segmentierten Druckring 10 gelehrt.
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Im Idealfall liegt der Sicherungsring 20 auf der Außenumfangsfläche 24 des segmentierten Druckrings 10 an, so dass sich, wie in 5 dargestellt, das Schubrohr 2 bis zur Stirnseite des Hohlrads 22 einschieben lässt.
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Beim weiteren axialen Einschieben des Schubrohrs 2 in das Gehäuse 21 gemäß 6 bleibt der segmentierte Druckring 10 in axialer Richtung stehen, während sich die Druckfeder 15 komprimiert. Durch die Konusflächen des Schubrohrs 2 und des segmentierten Druckrings 10 werden gemäß 7 die Segmente 11 des Druckrings 10 radial nach außen bewegt, so dass die Segmente 11 des Druckrings 10 den Sicherungsring 20 in die Nut 23 weiter einpressen. Das heißt, dass die axiale Bewegung des Schubrohrs 2 in eine radiale Bewegung des segmentierten Druckrings 10 umgewandelt wird. Das Einpressen und/oder Nachpressen des Sicherungsrings 20 in die Nut 23 des Gehäuses 21 kann anhand der axial auf das Schubrohr 2 wirkenden Kraft gesteuert werden. Die Führungsstifte 14 ragen hierbei stirnseitig leicht aus den Bohrungen 6 des Flanschs 5 des Schubrohrs 2 heraus. Dabei ragen die Führungsstifte 14 nicht soweit aus den Bohrungen 6 heraus, dass die Markierungen an den Führungsstiften 14 zu sehen sind.
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Anschließend wird gemäß 8 das Schubrohr 2 aus dem Gehäuse 21 axial herausgezogen. Durch die axiale Bewegung des Schubrohrs 2 entspannt sich die Druckfeder 15, wodurch der segmentierte Druckring 10 radial nach innen bewegt wird. Das heißt, dass der segmentierte Druckring 10 in seine Ausgangsposition gebracht wird, so dass der Druckring 10 nicht mehr an den Sicherungsring 20 gepresst wird. Hierdurch kann das Messwerkzeug 1 aus dem Gehäuse 21 herausgezogen werden.
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Wenn der Sicherungsring 20 nicht korrekt in der Nut 23 sitzt oder seine Toleranzbereiche nicht einhält und somit nicht ordnungsgemäß in die Nut 23 eingebracht werden kann, dann schlägt während dem Einbringen des Messwerkzeugs 1 in das Gehäuse 21 das Schubrohr 2 bereits am Sicherungsring 20 an, so dass bei der vorgesehenen einzubringenden axialen Länge des Schubrohrs 2 der segmentierte Druckring 10 axial stehen bleibt, während die Druckfedern 15 zusammengedrückt werden und die Führungsstifte 14 aus der durchgehenden Bohrung 6 des Flansches 5 des Flanschbereichs 4 des Schubrohrs 2 herausragen. Die Markierungen an den Führungsstiften 14 würden somit aus dem Flansch 5 des Schubrohrs 2 herausragen. Wenn dies der Fall ist, sollte der Sicherungsring 20 ausgetauscht und das erfindungsgemäße Verfahren wiederholt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Messwerkzeug
- 2
- Schubrohr
- 3
- erstes Ende des Schubrohrs
- 4
- Flanschbereich
- 5
- Flansch
- 6
- durchgehende Bohrung
- 7
- Mittelbereich
- 8
- Konusbereich
- 9
- Außenumfang des Schubrohrs
- 10
- segmentierter Druckring
- 11
- Segment des Druckrings
- 12
- Innenumfangsfläche des segmentierten Druckrings
- 13
- Sacklochbohrung
- 14
- Führungsstift
- 15
- Druckfeder
- 16
- Zwischenscheibe
- 17
- zweites Ende des Schubrohrs
- 18
- Sicherungsring
- 19
- Nut
- 20
- Sicherungsring für zu fixierendes Bauteil
- 21
- Gehäuse
- 22
- Hohlrad
- 23
- Nut
- 24
- Außenumfangsfläche des Druckrings
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015209320 A1 [0002]
- DE 10144803 A1 [0019]
