DE102019007877B4 - Arrangement for moving a component into and out of a press-fit connection - Google Patents
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Abstract
Anordnung zum Bewegen einer Komponente (2) eines in der Anordnung enthaltenen Körpers (1) in eine erste Richtung in eine Presspassungsstellung mit einem Bauteil (3) und in eine zweite Richtung aus einer solchen Presspassungsstellung heraus, um die Komponente (2) von dem Bauteil (3) zu lösen und den Körper (1) von dem Bauteil (3) abzubauen, wobei die Anordnung dazu eingerichtet ist, für ein solches Bauteil verwendet zu werden, das ein Gewinde (12) aufweist, welches sich in den vorgesehenen Richtungen des Bewegens der Komponente (2) erstreckt,dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Schraube (6) mit einem zu dem Gewinde (12) des Bauteils (3) passenden Gewinde aufweist, dass der Körper (1) einen Raum (9) aufweist, der einen Kopf (8) der Schraube (6) aufnimmt und in der Axialrichtung der Schraube, wenn deren Gewinde (7) in dem Gewinde (12) eines genannten Bauteils aufgenommen ist, durch Raumflächen (10, 11) begrenzt ist, welche es dem Kopf (8) der Schraube erlauben, sich bezüglich dieser Flächen in der Axialrichtung zu bewegen, während er jeweils mit höchstens einer dieser Raumflächen (10, 11) in Kontakt ist,dass der Kopf (8) der Schraube (6) eine Vorderseite (14) hat, die dazu eingerichtet ist, nach einem Einführen des Gewindes (7) der Schraube (6) zum Eingreifen in das Gewinde (12) des Bauteils (3) und Drehen der Schraube in eine erste Drehrichtung an einer von der Komponente (2) bereitgestellten ersten (11) der Raumflächen anzuliegen, um eine Axialkraft auf die Komponente (2) auszuüben und die Komponente in die Presspassungsstellung zu bewegen,und dass der Kopf (8) der Schraube (6) eine Rückseite (17) hat, die dazu eingerichtet ist, während einer Drehung der Schraube in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung mit einer zweiten (10) der Raumflächen des Körpers (1) in Anlage zu geraten, um das Gewinde (7) der Schraube (6) in eine Richtung außer Eingriff mit dem Gewinde (12) des Bauteils (3) zu bewegen, um zum Herausziehen der Komponente (2) aus der Presspassungsstellung eine Axialkraft auf die zweite Raumfläche (10) an dem Körper (1) auszuüben.Arrangement for moving a component (2) of a body (1) contained in the arrangement in a first direction into a press-fit position with a component (3) and in a second direction out of such press-fit position to displace the component (2) from the component (3) to detach and detach the body (1) from the component (3), the assembly being adapted to be used for such a component having a thread (12) which moves in the intended directions of movement of the component (2), characterized in that the arrangement comprises a screw (6) with a thread (12) of the component (3) matching thread, that the body (1) has a space (9) having a head (8) of the screw (6) and is delimited in the axial direction of the screw, when its thread (7) is received in the thread (12) of a said component, by space surfaces (10, 11) which allow the head ( 8) allowing the screw to move in the axial direction with respect to these faces while being in contact with at most one of these space faces (10, 11) respectively, that the head (8) of the screw (6) has a front face (14). , which is set up, after inserting the thread (7) of the screw (6) to engage in the thread (12) of the component (3) and rotating the screw in a first direction of rotation at a first provided by the component (2). (11) of the space surfaces to abut to exert an axial force on the component (2) and move the component into the press-fit position, and that the head (8) of the screw (6) has a rear surface (17) adapted to to come into contact with a second (10) of the spatial surfaces of the body (1) during rotation of the screw in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, in order to disengage the thread (7) of the screw (6) from the thread in a direction (12) of the component (3) to exert an axial force on the second space surface (10) on the body (1) to extract the component (2) from the press-fit position.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bewegen einer Komponente eines in der Anordnung enthaltenen Körpers in einer ersten Richtung in eine Presspassungsstellung mit einem Bauteil und in einer entgegengesetzten zweiten Richtung aus einer solchen Presspassungsstellung heraus, um die Komponente von dem Bauteil zu lösen und den Körper von dem Bauteil zu entfernen, wobei die Anordnung dazu eingerichtet ist, für ein solches Bauteil verwendet zu werden, welches ein sich in den vorgesehenen Richtungen des Bewegens der Komponente erstreckendes Gewinde aufweist.The present invention relates to an arrangement for moving a component of a body contained in the arrangement in a first direction into a press-fit position with a component and in an opposite second direction out of such press-fit position in order to detach the component from the component and remove the body from to remove the component, the arrangement being adapted to be used for such a component which has a thread extending in the intended directions of movement of the component.
Anordnungen zum Bewegen einer Komponente einer jeglichen Art von Körper mit einer Komponente, die in einem aktiven Zustand des Körpers in einer Presspassungsstellung mit einem Bauteil sein soll, sind bekannt. Als ein Beispiel eines Körpers, der eine Komponente in Gestalt eines Lagers oder einer Buchse enthält, kann insbesondere ein Körper in Gestalt eines Planetengetriebes genannt werden, welches ein auf eine Ausgangswelle eines Getriebes gepresstes Lager enthält, ohne die Erfindung auf diese bestimmte Anwendung zu beschränken.Arrangements for moving a component of any type of body with a component intended to be in an active state of the body in a press-fit position with a component are known. As an example of a body containing a component in the form of a bearing or bushing, a body in the form of a planetary gear containing a bearing pressed onto an output shaft of a transmission can be mentioned in particular, without limiting the invention to this particular application.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Bekannte Anordnungen der eingangs genannten Art erfordern spezielle Werkzeuge entweder zum Bewegen der Komponente in eine Presspassungsstellung oder zum Lösen der Komponente von einem Bauteil durch Bewegen derselben aus der Presspassung heraus oder für diese beiden Aktionen. Solches nur für genau diese Situationen verwendbares Spezialwerkzeug zu besitzen und aufzubewahren ist eigentlich unnötig, da es sehr selten benutzt werden wird. Darüber hinaus sind die Kosten von solchem Spezialwerkzeug nicht vernachlässigbar.Known arrangements of the type mentioned in the opening paragraph require special tools either for moving the component into a press-fit position or for detaching the component from a component by moving it out of the press-fit, or for both of these actions. Owning and storing such special tools that can only be used for exactly these situations is actually unnecessary, as they will be used very rarely. In addition, the cost of such special tools is not negligible.
Die
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zum Bewegen einer eingangs erläuterten Komponente bereitzustellen, die im Vergleich zu bereits bekannten Anordnungen in zumindest mancher Hinsicht verbessert ist.The aim of the present invention is to provide an arrangement for moving a component explained in the introduction, which is improved in at least some respects compared to already known arrangements.
Dieses Ziel wird erreicht durch Bereitstellen einer solchen Anordnung, die die im kennzeichnenden Teil des beigefügten Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale umfasst.This aim is achieved by providing such an arrangement comprising the features recited in the characterizing part of
Demgemäß umfasst die Anordnung eine Schraube mit einem Gewinde, das zum Gewinde des Bauteils passt, wobei der Körper einen Raum aufweist, der einen Kopf der Schraube aufnimmt und, wenn deren Gewinde in dem Gewinde eines genannten Bauteils aufgenommen ist, in der Axialrichtung der Schraube begrenzt ist durch Flächen, welche es dem Kopf der Schraube gestatten, sich bezüglich dieser Flächen in der Axialrichtung zu bewegen, während er jeweils mit höchstens einer dieser Flächen in Kontakt ist, wobei der Kopf der Schraube eine Vorderseite hat, die dazu eingerichtet ist, nach einem Einführen des Gewindes der Schraube zum Eingreifen in das Gewinde des Bauteils und Drehen der Schraube in eine erste Drehrichtung mit einer ersten der von der Komponente bereitgestellten Raumflächen in Anlage zu geraten, um eine Axialkraft auf die Komponente auszuüben und die Komponente in die Presspassungsstellung zu bewegen, und wobei der Kopf der Schraube eine Rückseite hat, die dazu eingerichtet ist, während einer Drehung der Schraube in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung mit einer zweiten der Raumflächen des Körpers in Anlage zu geraten, um das Gewinde der Schraube in eine Richtung außer Eingriff mit dem Gewinde des Bauteils zu bewegen, um eine Axialkraft auf die zweite Raumfläche an dem Körper auszuüben zum Herausziehen der Komponente aus der Presspassungsstellung. Indem die Schraube mit ihrem Kopf axial zwischen der Komponente und der zweiten der Raumflächen an dem Körper gefesselt ist, wird es möglich, diese Komponente sowohl in eine Presspassungsstellung hinein und aus einer solchen Presspassungsstellung heraus zu bewegen, um die Komponente von dem Bauteil zu lösen und den Körper von dem Bauteil abzunehmen durch Drehen der Schraube in entgegengesetzten Richtungen, ohne jegliches Erfordernis eines Spezialwerkzeugs, um dies zu erreichen. Somit muss man sich keine Gedanken über ein Aufbewahren von Spezialwerkzeug oder Finden desselben machen, wenn die genannte Komponente in die eine oder andere Richtung bewegt werden muss.Accordingly, the arrangement comprises a screw with a thread matching the thread of the component, the body having a space which receives a head of the screw and, when its thread is received in the thread of a said component, delimits in the axial direction of the screw is by surfaces which allow the head of the screw to move in the axial direction with respect to these surfaces while being in contact with at most one of these surfaces at a time, the head of the screw having a front side adapted to face a Inserting the threads of the screw to engage the threads of the component and rotating the screw in a first rotational direction to engage a first of the spatial surfaces provided by the component to apply an axial force to the component and move the component into the press-fit position, and wherein the head of the screw has a back surface adapted to abut a second one of the solid surfaces of the body during rotation of the screw in a second rotational direction opposite the first rotational direction to disengage the threads of the screw in one direction with the threads of the component to apply an axial force to the second space surface on the body to withdraw the component from the press-fit position. By having the screw with its head restrained axially between the component and the second of the space surfaces on the body, it becomes possible to move this component both into and out of a press-fit position in order to loosen the component from the component and detach the body from the component by turning the screw in opposite directions, without any special tool requirement to achieve this. Thus, there is no need to worry about storing special tools or finding them when said component needs to be moved in one direction or another.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat der Körper eine Öffnung, die das Zentrum des Schraubenkopfes freilegt, damit er für ein Werkzeug zum Drehen der Schraube in die genannten Drehrichtungen zugänglich ist. Die Schraube kann dadurch beispielsweise unter Verwendung eines herkömmlichen Schraubendrehers, eines Schraubenschlüssels oder ähnlichem gedreht werden, abhängig von der Konstruktion des gewählten Schraubenkopfes.According to an embodiment of the invention, the body has an opening which exposes the center of the screw head to be accessible for a tool for turning the screw in said directions of rotation. The screw can thereby be turned, for example, using a conventional screwdriver, a wrench or the like, depending on the design of the screw head chosen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Gewinde der Schraube ein Außengewinde, welches dazu eingerichtet ist, in ein Innengewinde in einem genannten Bauteil einzugreifen. Obwohl es möglich wäre, es umgekehrt zu machen mit einem Innengewinde in dem Schraubenschaft und einem Außengewinde an dem genannten Bauteil, wird es zumeist bevorzugt sein, dass die Schraube ein Außengewinde hat.According to another embodiment of the invention, the thread of the screw is an external thread which is adapted to engage an internal thread in a said component. Although it would be possible to do it the other way around with an internal thread in the screw shank and an external thread on said component, it will mostly be preferred that the screw has an external thread.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Komponente dazu eingerichtet, in der Presspassungsstellung einen Abschnitt eines genannten Bauteils zu umgeben, während sie auf Umfangsflächen des Abschnitts drückt. Die Komponente kann dann, dazu ausgeführt sein, in der Presspassungsstellung umgebend an einem Abschnitt eines genannten Bauteils mit einem kreisförmigen Querschnitt anzuliegen, was hauptsächlich bei einer weiteren Ausführungsform der Fall sein wird, bei der die Komponente ein Lager ist. Um einen Ring eines Lagers in eine Presspassung auf einer Welle und dann auch wieder aus dieser Presspassung heraus zu bewegen, werden häufig vergleichsweise hohe Kräfte benötigt, welche einfach erhalten werden können durch geeignetes Drehen einer genannten Schraube.According to a further embodiment of the invention, the component is arranged to surround a portion of a said component in the press-fit position while pressing on peripheral surfaces of the portion. The component may then, in the press-fit position, be arranged to abut circumferentially against a portion of a said member having a circular cross-section, which will be the case mainly in a further embodiment where the component is a bearing. In order to move a ring of a bearing into and out of an interference fit on a shaft, comparatively high forces are often required, which can be obtained simply by suitably turning a said screw.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Komponente eine Buchse.According to another embodiment of the invention, the component is a bushing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Körper ein demontierbares Teil eines Getriebes in einem Schwerlastfahrzeug wie beispielsweise ein Lastwagen oder ein Omnibus. Demontierbare Teile eines Getriebes in einem Schwerlastfahrzeug müssen nur sehr selten für eine Reparatur oder einen Austausch aus dem Getriebe entnommen werden, was es besonders interessant macht, diesen Vorgang mit einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen.According to a further embodiment of the invention, the body is a detachable part of a transmission in a heavy-duty vehicle such as a truck or a bus. Removable parts of a gearbox in a heavy-duty vehicle only very rarely have to be removed from the gearbox for repair or replacement, which makes it particularly interesting to carry out this operation with an arrangement according to the present invention.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung dazu eingerichtet, eine Komponente eines Körpers in eine Presspassungsstellung mit einem Bauteil in Gestalt einer Ausgangswelle eines Getriebes zu bewegen, und der Körper ist gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein von einer Ausgangswelle des Getriebes demontierbares Planetengetriebe. Eine solche Demontage wird typischerweise nur einmal während der Lebensdauer eines Lastwagens oder eines Omnibusses durchgeführt oder überhaupt nicht während der Lebensdauer.According to another embodiment of the invention, the arrangement is arranged to move a component of a body into an interference fit position with a component in the form of an output shaft of a transmission, and the body is, according to another embodiment of the invention, a planetary gear set detachable from an output shaft of the transmission. Such disassembly is typically performed only once during the life of a truck or bus, or not at all during its life.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Rückseite des Schraubenkopfes dazu eingerichtet, mit einer zweiten der Raumflächen in Anlage zu geraten, die durch das Sonnenrad des Planetengetriebes bereitgestellt ist.According to a further embodiment of the invention, the back of the screw head is adapted to come into contact with a second of the space surfaces provided by the sun gear of the planetary gear.
Die Erfindung betrifft auch ein Getriebe eines Schwerlastfahrzeugs wie beispielsweise ein Lastwagen oder ein Omnibus, das mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Bewegen einer Komponente in Gestalt eines Lagers eines Körpers, der ein Planetengetriebe umfasst und in der Anordnung enthalten ist, in einer ersten Richtung in eine Presspassungsstellung auf einer Ausgangswelle eines Getriebes und, in einer entgegengesetzten zweiten Richtung, aus einer solchen Presspassungsstellung heraus versehen ist, um das Lager von der Ausgangswelle zu lösen und das Planetengetriebe von der Ausgangswelle und dadurch von dem Getriebe abzunehmen.The invention also relates to a transmission of a heavy-duty vehicle such as a truck or a bus, which is provided with an arrangement according to the invention for moving a component in the form of a bearing of a body comprising a planetary gear and included in the arrangement in a first direction into a press-fit position on an output shaft of a gearbox and, in an opposite second direction, out of such a press-fit position, to release the bearing from the output shaft and detach the planetary gear from the output shaft and thereby from the gearbox.
Die Erfindung betrifft auch ein Schwerlastfahrzeug, z. B. einen Lastwagen oder einen Omnibus, das mit einer erfindungsgemäßen Anordnung ausgerüstet ist.The invention also relates to a heavy-duty vehicle, e.g. B. a truck or a bus, which is equipped with an arrangement according to the invention.
Weitere Vorteile sowie vorteilhafte Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.Further advantages and advantageous features of the invention emerge from the following description.
Figurenlistecharacter list
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen folgt eine genaue Beschreibung einer als ein Beispiel herangezogenen Ausführungsform der Erfindung.With reference to the accompanying drawings, there follows a detailed description of an embodiment of the invention taken as an example.
In den Zeichnungen sind:
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1 bis6 Querschnittsansichten einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die1 bis3 eine Montage eines Planetengetriebes an einer Ausgangswelle eines Getriebes und die4 bis6 einen Demontage des Planetengetriebes von der Ausgangswelle eines Getriebes zeigen.
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1 until6 Cross-sectional views of an arrangement according to an embodiment of the invention, wherein the1 until3 an assembly of a planetary gear on an output shaft of a transmission and the4 until6 show a disassembly of the planetary gear from the output shaft of a gearbox.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION
Die Figuren illustrieren, wie ein Körper 1 in Gestalt eines Planetengetriebes, welches eine Komponente 2 in Gestalt eines Lagers aufweist, an einem Bauteil 3 in Gestalt einer Ausgangwelle eines Getriebes 4 eines Schwerlastfahrzeuges 5 wie beispielsweise eines Lastwagens oder eines Omnibusses montiert und von ihr demontiert wird.The figures illustrate how a
Eine Schraube 6 mit einem Außengewinde 7 gehört zu dem Körper 1, indem ein Kopf 8 derselben in einem Raum 9 aufgenommen ist, der in der Axialrichtung der Schraube durch axial oder im Wesentlichen axial gerichtete, gegenüberliegende Flächen 10, 11 begrenzt ist, welche es dem Kopf der Schraube erlauben, sich bezüglich dieser Flächen in der Axialrichtung zu bewegen, während er jeweils mit höchstens einer dieser Flächen in Kontakt ist.A
Die Ausgangswelle des Getriebes 4 hat eine Gewindeöffnung 16 mit einem zum Außengewinde 7 der Schraube 6 passenden Innengewinde 12, und wenn das Planetengetriebe an der Ausgangswelle des Getriebes 4 montiert werden soll, wird die Schraube 6 mit ihrem Außengewinde 7 in Eingriff mit dem Innengewinde 12 in der Ausgangswelle gebracht und dann in eine erste Richtung gedreht, um sich weiter in die Ausgangswelle hinein zu bewegen. Der Beginn des Montagevorgangs ist in
Es kann passieren, dass irgendein Teil des Planetengetriebes ausgetauscht werden muss, und in einem solchen Fall wird das Planetengetriebe von der Ausgangswelle des Getriebes abgenommen, um den gesamten Körper 1 durch einen neuen zu ersetzen, und wie dieser Vorgang durchgeführt wird ist in den
Die Erfindung ist selbstverständlich in keiner Weise auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, da viele Möglichkeiten zu dessen Abwandlung für Fachleute wahrscheinlich naheliegend sind, ohne den in den beigefügten Patentansprüchen definierten Bereich der Erfindung zu verlassen.The invention is of course in no way limited to the embodiment described above, since many possible modifications will probably be obvious to those skilled in the art, without going beyond the scope of the invention as defined in the appended claims.
Eine erfindungsgemäße Anordnung kann dazu ausgebildet sein, jegliche Art von Komponente, beispielsweise ein Lager oder eine Buchse, in eine Presspassungsbeziehung mit jeglicher Art von Bauteil, wie im vorliegenden Fall einem Abschnitt einer Ausgangswelle eines Getriebes, und aus einer solchen Presspassungsbeziehung heraus zu bewegen.An assembly according to the invention may be adapted to move any type of component, such as a bearing or bushing, into and out of an interference fit relationship with any type of component, such as in this case a portion of an output shaft of a transmission.
„Durch die Komponente bereitgestellte Fläche“ wie in den Ansprüchen verwendet ist breit auszulegen und bedeutet, dass die Fläche keine Fläche der Komponente sein muss, sondern eine Fläche an einem Teil sein kann, welches fest mit der Komponente verbunden ist."Surface provided by the component" as used in the claims is to be interpreted broadly and means that the surface need not be a surface of the component but may be a surface on a part that is rigidly connected to the component.
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