DE3539612C1 - Vorrichtung zur Erzielung eines loesbaren Presssitzes zwischen einem Bauteil mit zylindrischer Bohrung und einem in diese Bohrung eingefuehrten Bauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches.

Es ist bereits eine Vorrichtung mit einem Hohlendbolzen für Ketten bekanntgeworden, bei der ein in der Längsrich­ tung geschlitztes Rohr an den beiden Enden einen Innen­ konus besitzt, in dem sich an jeder Rohrseite ein Konus mit Außengewinde befindet, der sich durch Einschrauben in den Innenkonus des geschlitzten Rohres nach innen ein­ zieht und somit den Außendurchmesser des Rohres vergrößert, wodurch sich der hohle Endbolzen in den Kettengliedern festzieht. (DE-OS 28 18 381)

Ein derartiger Hohlenbolzen ist deshalb zum lösbaren Festsetzen der Verbindung eines konkaven und eines kon­ vexen zylindrischen Formteiles durch Dehnung des letzteren nicht geeignet, weil vor Erreichen ausreichender Preß­ drücke zur Sicherung der Verbindung das Gewinde zerstört wird.

Weiterhin sind bereits eine Anordnung und ein Verfahren zum festen Verbinden und Wiederlösen benachbarter End­ glieder einer Grenzleistungstraktionskette von Raupen­ fahrzeugen durch einen mit leichtem Sitz in die Ketten­ laschenösen eingeführten Kettenendbolzen bekanntgeworden, wonach ein Preßsitz des Bolzens im Bereich der Ketten­ außenlaschenösen mit einer stellbaren, elastischen Durch­ messererweiterung durch das Einziehen und ein Wiederlösen mit einer Durchmesserschrumpfung durch das Ausrücken eines mit Bohrung und Gewinde versehenen Kegels in eine bzw. aus eine konischen Ausdrehung an jeder Stirnseite des Bolzens erzeugt wird. (DE-OS 34 32 074).

Der Nachteil einer derartigen technischen Lehre besteht darin, daß in der Praxis nur Teile der Kegelfläche zum Festziehen der mechanischen Verbindung zum Tragen kommen. Dadurch werden nur schwer ohne Materialzerstörung ausreichende Preßdrücke erreicht.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß nur geringe Montagepreßdrücke zum Einbringen und Wiederlösen der Spreizteils erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber den bekannten technischen Lehren den Vorteil, aufgrund der neuen Form­ gebung des Spreizteiles nur geringe Montagepreßdrücke zum Einbringen und Wiederlösen des Spannbolzens zu erfordern und weiterhin ein sicheres Festsetzen und Wiederlösen der mechanischen Verbindung bei wählbaren definierten Druck- und Preßflächen sicherstellen zu können.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles wird im folgenden die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine grundsätzliche Ausführung,

Fig. 2 bis 5 näherer Einzelheiten der Elemente der Vorrichtung und

Fig. 6 ein bevorzugtes Anwen­ dungsbeispiel der Erfindung.

In der Fig. 1 erkennt man in der grundsätzlichen Ausführung der Vorrichtung zur Erzielung eines lösbaren Preßsitzes zwischen einem Bauteil (1) mit zylindrischer Bohrung (2) und einem in diese Bohrung eingeführten Bauteil (4). Letztere weist eine axiale Ausnehmung (5) auf, in die ein Spreizteil (6) eingebracht ist. Der Spreizteil (6) hat zy­ lindrische Bereiche (7 und 8), die durch einen kegelförmigen Bereich (9) miteinander verbunden sind. Der Durchmesser des Bereiches (7) ist größer, und der des Bereiches (8) kleiner, als der Durchmesser der Ausnehmung (5). Der Darstellung ist entnehmbar, daß der Spreizteil (6) über seine ganze Länge eine zentrale Durchgangsbohrung (10) aufweist, die mit einem Innen­ gewinde (11) ausgehend von der äußeren Seitenwand des Spreiz­ teiles (6) versehen ist. Dadurch ist die Durchgangsbohrung (10) durch einen Gewindestopfen (12) verschließbar, so daß ggf. in die Durchgangsbohrung (10) und den Raum (13) seitlich des Be­ reiches (8) des Spreizteils (6) Öl eingeführt werden kann.

In den Gewindestopfen (12) ist ein Innenmehrkant, vorzugsweise ein Innensechskant, für Montagezwecke eingearbeitet.

Die Darstellung wird ergänzt durch einen Gewindestift (15), eingeschraubt in ein Mittengewinde (16) des Bauteils (4). Die­ ser Gewindestift (15) ist mindestens auf einer Seite (17) mit einem Innenmehrkantkopf (18) versehen. Auch dieser ist vor­ zugsweise als Innensechskant ausgeführt.

Die Figur macht nun deutlich, daß durch die Durchgangs­ bohrung (10) des Spreizteils (6) der Innenmehrkantkopf (18) mittels eines Steckwerkzeuges schraubbar und dadurch der Ge­ windestift (15) längenverschiebbar ist. Sein Innenmehrkant­ kopf (18) mündet in einem Übergangsraum (19) der axialen Ausnehmung (5) des Bauteils (4), zwischen dem zylindrischen Raum (20) und dem Abschnitt mit dem Mittengewinde (16).

Leicht vorstellbar wird aus der Darstellung der Ausrückvor­ gang des Spreizteils (6) aus dem Bauteil (4). Dazu wird nach Entfernen des Gewindestopfens (12) bei also freier Durchgangs­ bohrung (10) ein Steckschlüssel eingeführt und der Gewinde­ stift (15) damit in Richtung des Spreizteiles (6) ausge­ schraubt. Da sein Kopfdurchmesser voraussetzungsgemäß größer ist als der Durchmesser der Durchgangsbohrung (10), drückt er nach einigen Drehungen mit seiner Frontseite gegen die seitliche Endfläche im Bereich (8) des Spreizteiles (6) und rückt diesen damit gleichzeitig aus.

Die Fig. 2 zeigt in Einzeldarstellung den Bauteil (4). Die axiale Ausnehmung (5) ist über die Länge des Bauteils (4) unterschiedlich geformt und setzt sich im wesentlichen zu­ sammen aus dem zylindrischen Raum (20), dem Übergangsraum (19) und dem Abschnitt mit dem Mittengewinde (16).

Die Fig. 3 zeigt den Spreizteil (6) als Einzelelement. Er ist an seinem Umfang aus einem Bereich (7) und einem Bereich (8) und einem beide Bereiche verbindenden kegel­ förmigen dehnenden Bereich (9) aufgebaut. Dabei weist der Bereich (7) einen größeren und der Bereich (8) einen kleineren Durchmesser auf, verglichen mit dem Durchmesser der Aus­ drehung des zylindrischen Raumes (20) im Bauteil (4). Der kegelförmige Bereich (9) stellt die Verbindung zwischen den beiden unterschiedlichen Durchmessern der nachbarlichen Bereiche (7 und 8) dar.

Erkennbar sind weiterhin die Durchgangsbohrung (10) einschließ­ lich ihres mit Innengewinde (1) versehenen Teiles.

Zur Erzeugung eines Preßsitzes zwischen dem Bauteil (1) und dem Bauteil (4) wird der Spreizteil (6) durch ein an sich be­ kanntes, nicht näher dargestelltes Preßwerkzeug in die axiale Ausnehmung (5) eingebracht. Der im Durchmesser kleinere Be­ reich (8) gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Raumes (20) erlaubt dabei ein gutes Einführen und die zentrische Ausrichtung des Spreizteiles (6). Beim Einpressen weitet der Bereich (9) den zylindrischen Raum (20) bis hin zu dem Durchmesser des Bereiches (7). Dabei findet eine Glättung und Verdichtung des Wandmaterials statt. Ansich bekannte Gleitmittel erleichtern den Einführungsvorgang. In dieser Folge wird mit dem Einpressen des Spreizteiles (6) unter Ausnutzung der gesamten Fläche des Bereiches (7), der einen konstanten Durchmesser hat, der Bau­ teil (4) geweitet und gegen den Bauteil (1) gepreßt.

Entscheidend ist für das Sicherstellen des Festsetzens der Verbindung, daß genau wählbare und definierte Preßfläche gegeben sind. Dabei ist es von Vorteil, daß der kegelförmige Bereich (9) es erlaubt, daß der Einpreßvorgang mit über­ raschend geringen Einpreßkräften durchgeführt werden kann. Es reichen dazu handliche, für Montagezwecke mitführbare Ge­ räte aus.

Der weitere entscheidende Vorteil besteht darin, daß aufgrund der erreichbaren hohen Preßdrücke die Wandstärke des Bau­ teiles (4) über dem zylindrischen Raum (20) groß ausgeführt sein kann und somit auch sichergestellt ist, daß auf die me­ chanische Verbindung ggf. einwirkende Scherkräfte nicht zur Zerstörung des Bauteiles (4) führen können.

Die Fig. 4 zeigt als Einzelement den Gewindestopfen (12) mit seinem Innenmehrkant (14) und dem Innengewinde (11) am Umfang.

Die Fig. 5 veranschaulicht den Gewindestift (15) mit seinem Gewinde am Umfang über seine ganze Länge und mit einem Innen­ mehrkantkopf (18) mindestens auf einer Seite.

Zurückgreifend auf die grundsätzliche Darstellung der Vor­ richtung nach der Fig. 1 einschließlich ihrer Einzelele­ mente der Fig. 2 bis 5 wird es leicht erkennbar, daß der erfindungsgemäß dargestellte Preßsitz ganz allgemein Anwen­ dung finden kann. So kann das Bauteil (1) beispielsweise die Nabe eines Rades darstellen, insbesondere eines Eisenbahnrades, und es ist dann das Bauteil (4) der Radachse gleichzusetzen. Dies hätte bei dem vorerwähnten Beispiel eines Eisenbahnrades den großen Vorteil, daß das Aufsetzen des Rades auf die Achse, die ein Untermaß gegenüber dem Durchmesser des konvexen Teiles haben kann, sehr leicht ist, jegliche Beschädigungen der Rad­ achse werden dabei vermieden. Das Festsetzen der beiden Teile findet dann ohne Reibung gegeneinander gesondert während des Preßvorganges statt. Auch die dafür aufzubringenden Preß­ drücke sind erheblich geringer als nach der bisher bekannten Art des Aufziehens des Rades auf die Achse, wozu ortsfeste Pressen erforderlich sind. Der weitere Vorteil bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt sich insbesondere dann, wenn die Radsätze der Schienenfahrzeuge zur Überarbeitung der Laufflächen wieder demontiert werden müssen. Gerade die auch bei der Demontage, dem Abziehen des Rades von der Achse, auftre­ tenden Schäden sind vermieden.

Die grundsätzliche Darstellung der Fig. 1 offenbart auch gleichzeitig, ohne daß dies im einzelnen näher dargestellt werden muß, daß mit der gleichen Vorrichtung Muttern als Bauteil (1) auf einer mit Gewinde versehenden Achse als Bau­ teil (4) aufgezogen und festgesetzt werden können. Bei der Entfernung des Spreizteiles (6) bei entsprechenden Anord­ nungen ist durch die Schrumpfung des Bauteiles (4) entsprechen­ den Gewindeabschnittes von sich aus ein Losbrechen in den ein­ zelnen Gewindegängen gegeben. Die Mutter läßt sich also auch leicht wieder entfernen. Bei mit minderen Losbrechkräften be­ anspruchten mechanischen Verbindungen kann eine Verlängerung des Spreizteiles entgegen der Richtung seines Bereiches (8) sowohl zum Einpressen durch Schläge als auch als Arbeitsfläche für Demontagewerkzeuge, z. B. Zangen, dienen.

Eine Weiterführung der erfinderischen Vorrichtung ist dadurch gegeben, daß der Bereich (7) des Spreizteiles (6) größer ge­ wählt wird als der Preßbereich des Bauteiles (4). Es wölbt sich dann je nach der Art der Vergrößerung des Druckbereiches, einseitig oder zweiseitig, entsprechend die zylindrische Form des konvexen Bauteils an den Rändern auf, so daß das Bau­ teil (1) auch durch die Formveränderung an ein Verschieben in Achsrichtung des Bauteils (4) gehindert ist.

Die einfachste Form der erfindungsgemäßen mechanischen Verbin­ dung ist durch eine Steckverbindung des Bauteiles (1) mit dem Bauteil (4) verwirklichbar, die Verbindung ist aber auch durch andere Formgebung des Bauteiles (1) und des Bauteiles (4) in ihren Berührungsflächen, wie z. B. oben erläutert, auch durch eine Schraubverbindung zu verwirklichen.

Die Fig. 6 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum festen Verbinden und Wie­ derlösen benachbarter Endglieder einer Traktionskette von Raupenfahrzeugen. Der Endbolzen (21) ist lösbar, aber fest mit den Kettenaußenlaschenösen (22) zu verbinden. Die Ketteninnenlaschen (24) liegen auf der Innenlaschenhülse (23) auf. Durch den Spreizteil (6) und dem Einsatz der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung, wie vorstehend erläutert, ist die Sicher­ stellung der technischen Anforderungen auch bei den großen Ketten schwerer Baggerfahrzeuge leicht möglich.

Da bei einer derartigen Anordnung infolge der zweifach vor­ handenen Kettenaußenlaschenösen (22) an zwei Stellen eine feste Verbindung mit dem Endbolzen (21) hergestellt werden muß, kommen auch zwei Spreizteile (6) zum Einsatz.

In einem derartigen Fall ist es von Vorteil, den Gewinde­ stift (15) auf jeder Endseite mit einem Innenmehrkantkopf (18) zu versehen, so daß ein Ausrücken des Spreizteiles (6) von jeder der möglicherweise nur einzig zugänglichen Seite der Kette erfolgen kann. Zum anderen sollten beide Seiten zugäng­ lich sein, können zwei Steckwerkzeuge im Innenmehrkantkopf (18) zum Einsatz für das Ausrücken des Spannbolzens gebracht werden.

Grundsätzlich kann bei manschen Bauformen die Länge des Druckbereichs des Spreizteiles (6) und des Preßbereichs in der zylindrischen Bohrung unterschiedlich gewählt werden, entscheidend ist dabei, daß der Verbindungskraftschluß größer bleibt als die maximal auftretende Verbindungslosbrechkraft.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Erzielung eines lösbaren Preßsitzes zwischen einem Bauteil mit zylindrischer Bohrung und einem in diese Bohrung eingeführten Bauteil durch eine elastische Durchmessererweiterung des zylindrischen Bauteils im Bereich der zylindrischen Bohrung mittels eines in eine axiale Ausnehmung an der Stirnseite des zylindrischen Bauteils ein- und ausrückbaren, eine zentrale Durchgangsbohrung und ein Innengewinde auf­ weisenden Spreizteils, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausnehmung (5) des Bauteils (4) zumindest im Preß­ sitzbereich zylindrisch ausgebildet ist, und das Spreiz­ teil (6) zwei durch einen kegelförmigen Bereich (9) mitein­ ander verbundene zylindrische Bereiche (7, 8) unterschied­ lichen Durchmessers aufweist, von denen der Durchmesser des Bereichs (7) größer, der des Bereichs (8) kleiner ist, als der Durchmesser der Ausnehmung (5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (11) von der äußeren Druckbereichsseitenwand des Spreizteils (6) ausgeht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (10) durch einen Gewindestopfen (12) verschließbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindestopfen (12), eingearbeitet in eine Kopfseite, einen Innenmehrkant (14) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausnehmung (5) in ihrem Gewindebereich durch einen Gewindestifte (15) verschließbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindestiftdurchmesser größer ist als der Durchmesser der Durchgangsbohrung (10) des Spreizteils (6).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindestift (15) auf mindestens einer Seite einen Innenmehrkantkopf (18) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Durchgangsbohrung (10) des Spreizteils (6) der Innenmehrkantkopf mittels eines Steckwerkzeuges schraub­ bar und dadurch der Gewindestift (15) längenverschiebbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizteil (6) durch ein Preßwerkzeug in die Aus­ nehmung (5), beginnend mit seinem zylindrischen Bereich (8), einbringbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch Drehen des Gewindestiftes (15) der Spreizteil (6) aus der Ausnehmung (5) des Bauteils (4) ausrückbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bereich (7) des Spreizteils (6) mindes­ tens auf einer Seite vergrößert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch eine Steckverbindung dargestellt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch eine Schraubverbindung dargestellt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Verbinden und Wiederlösen benachbarter Glieder einer Traktionskette durch einen mit Spielsitz in die Kettenlaschenösen eingeführten Kettenend­ bolzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Preßsitz des End­ bolzens (21) im Bereich der Kettenaußenlaschenösen (22) durch das Einziehen und ein Wiederlösen des Endbolzen (21) durch das Ausrücken des Spreizteils (6) darstellbar sind, der aus einem zylindrischen Bereich (7) größeren, und einem zylindrischen Bereich (8) kleineren, jeweils konstanten Durchmesser, verglichen mit dem Durchmesser der Ausdrehung im Festsetzbereich, und weiterhin einem, beide Bereiche verbindenden kegelförmigen dehnenden Bereich (9) aufgebaut ist.