DE4001106A1

DE4001106A1 - SUSPENSION FLANGE CONNECTION

Info

Publication number: DE4001106A1
Application number: DE4001106A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Krumpholz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1989-01-21
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1990-07-26
Also published as: WO1990008272A1; EP0489007A1; JPH04503241A

Abstract

In this torsion-proof flanged connection, the torsional securing and centering of the two halves of the flanged connection (1, 10) is effected in a known manner by means of fitted screws (21) which can be provided with an external tapered region (23A) on their heads (22). The fitted screws (21) are largely free of axial loads since these are transferred to a separate threaded connection (15, 16 and 21C, 21D, respectively). This design is particularly advantageous for planetary gears, where extreme precision has to be maintained even with short structures under high cyclic forces due to torque. The axial gap (26) between ring-gear carrier (10) and planet shaft (5) is kept to a minimum by socket-type screw heads (24). The external flange (10) used as a ring-gear carrier can itself be used for adjusting a bearing (11). In one embodiment with a central threaded connection (15, 16) ensuring axial fixation, this flange is secured against unscrewing by means of fitted screws (21) whose corresponding threaded bores half cut the female as well as the male thread (15, 16). Fitted screws (21) provided with externally tapered heads (23A) and corresponding tapered sleeves (25) or tapered bore-enlargements help avoid errors of centering and the occurence of play in the longer term. With another embodiment, separate axial securing is effected by plain threaded screws (21C) inside the flange (1), the heads of these screws being inserted with radial play into the mounted flange (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine drehfeste Flanschverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Flanschverbindungen werden in Getrieben häufig z. B. bei Hohlradträger-Befestigungen in Planetengetrieben benötigt. In der DE-C1 30 13 431 ist zwar axial zwischen Planetenradbolzen und getriebeseitiger Stirnfläche des einen als Hohlradträger dienenden Flansches noch eine Lamellenbremse vorgesehen. Dies ändert jedoch nichts am Befestigungsproblem des einen Flansches am anderen. Der im Beispiel als rohrstummelartiger Flanschenansatz gestaltete eine Flansch ist mit dem als Hohlradträger gestalteten anderen Flansch allein durch Paßschrauben mit Gewindeschaft und normalem Schraubenkopf sowohl in Drehrichtung als auch in Axialrichtung gesichert. Die Gewinde der Paßschrauben können dabei zusätzlich eine gewisse Axialzustellung des von ihnen geführten Flansches z. B. zur Justierung eines Axiallagers auf dem Gehäuserohr ermöglichen.The invention relates to a non-rotatable flange connection according to the preamble of claim 1. Such Flange connections are often used in gearboxes e.g. B. at Ring gear mountings required in planetary gears. In DE-C1 30 13 431 is axially between Planetary pin and gear-side face of one another serving as a ring gear carrier flange Multi-disc brake provided. However, this does not change anything Fastening problem of one flange on the other. The one in Example designed as a stub-like flange approach a flange is designed with the ring gear carrier other flange solely by fitting screws with threaded shank and normal screw head both in the direction of rotation and secured in the axial direction. The threads of the fitting screws can also have a certain axial infeed of the them guided flange z. B. to adjust a Allow axial bearings on the housing tube.

Die Paßschrauben greifen dabei in Gewindebohrungen im stirnseitigen Randbereich des rohrstummelartigen Flanschansatzes, der in diesem Falle als Gehäuserohr dient, und die einander zugewandten Flansch-Innenflächen sind ohne gegenseitigen Eingriff und ohne mit einem Bund unter das Lager zu reichen zentriert. Diese Befestigungsart bietet bei Getrieben noch den Vorteil, daß sich der Hohlradträger leicht vom Gehäuserohr abnehmen läßt, ohne daß dazu auch das Lager ebenfalls auszubauen ist. Außerdem können für eine eventuell im Dichtspalt zwischen Gehäuse- und Hohlradträger vorzusehende Verbindung von Fluidkanälen (z. B. Bremsdruckleitungen) billige und hoch belastbare Axialabdichtungen eingesetzt werden. Die axiale Baulänge der Flanschverbindung ist dabei durch die Schraubenköpfe mitbestimmt. Im betrachteten Beispiel liegen sie zwar noch innerhalb der axialen Überdeckung durch einen Bremszylinder. The dowel screws engage in tapped holes in the front edge area of the stub-like Flange approach, which in this case serves as a housing tube, and the mutually facing inner flange surfaces are without mutual interference and without having a covenant under that Center to reach stock. This type of attachment offers Geared yet the advantage that the ring gear carrier can be easily removed from the casing tube without this Bearings are also to be expanded. In addition, for one possibly in the sealing gap between the housing and ring gear carrier connection of fluid channels to be provided (e.g. Brake pressure lines) cheap and highly resilient Axial seals are used. The axial length of the Flange connection is through the screw heads co-determined. In the example considered, they are still lying within the axial overlap by a brake cylinder.

Soll indessen unter Weglassung einer Bremse eine extrem geringe Baulänge und ein minimaler Abstand zwischen Hohlradträger und Planetenradbolzen erreicht werden, sind die Köpfe der Gewindepaßschrauben bei dieser Flanschverbindung störend, weil ihretwegen ein vergrößerter Axialspalt zwischen Hohlradträger und Planetenradbolzen nötig ist. Durch diesen Axialspalt entstehen noch diverse Hebelwirkungen, die die Festigkeitsbeanspruchungen der Bauteile steigern sowie auch die Lagerbelastung erhöhen. Bei Anwendung auf lenkbaren Achsen verschlechtern sich mit zunehmender axialer Länge die Lenkgeometrien. Aus diesem Grunde wird insbesondere bei Radköpfen mit Reduziergetrieben ein kürzestmöglicher Abstand von der Lagermitte bzw. dem Hohlradträger-Flansch zum freien Getriebeende verlangt, damit der Radkopf-Gehäusedeckel nicht axial aus der Überdeckung der Felge bzw. der Reifenbreite heraussteht und dann neben höherem Aufwand auch noch Unfallgefahren mit sich bringt. Die leichte Austauschbarkeit des gesamten Getriebes einschließlich Hohlrad und Hohlradträger ohne Beeinträchtigung des Radlagers, konnte zwar mit der bekannten Konstruktion erreicht werden. Jedoch erwies sich die alleinige Halterung durch die sowohl durch Querkräfte als auch durch Axialkräfte mehrfach beanspruchten normalen Paßschrauben als ungünstig. Es kann dabei durch Toleranzabweichungen und auch durch Passungsrost nicht in jedem Falle ein spielfreier Sitz auf Dauer gewährleistet werden, und nach evtl. Auswechselungen der Hohlradträger können sich Zentrierfehler ergeben. Die Beanspruchung der Schrauben infolge der Belastung in zwei Achsrichtungen speziell bei stark durch Drehrichtungswechsel beanspruchten Flanschverbindungen ist so erheblich, daß oft stärkere Schrauben nötig sind, als sie sich platzmäßig günstig unterbringen lassen.Meanwhile, with the omission of a brake, an extreme short overall length and a minimal distance between Ring gear carriers and planet gear bolts are reached the heads of the thread-fitting screws in this Flange connection disturbing because of an enlarged because of it Axial gap between ring gear carrier and planet gear pin is necessary. This axial gap still creates various Leverage effects that affect the strength of the Increase components and also increase the bearing load. At Use on steerable axles also deteriorate increasing axial length the steering geometries. For this The reason is particularly in the case of wheel heads with reduction gears the shortest possible distance from the center of the bearing or Ring gear carrier flange to the free gear end requires so that the wheel head housing cover does not axially from the The rim or tire width overlaps and then, in addition to more effort, there are also accident risks brings. The easy interchangeability of the entire transmission including ring gear and ring gear carrier without Impairment of the wheel bearing, could with known construction can be achieved. However, it turned out the sole bracket by both by lateral forces as well as normal stressed several times by axial forces Fit screws as unfavorable. It can be done by Tolerance deviations and also not due to fretting corrosion guaranteed a play-free seat in the long run and after any replacement of the ring gear carrier can result in centering errors. The strain on the Bolts due to the load in two axial directions especially when heavily stressed by changing the direction of rotation Flange connections are so significant that often stronger ones Screws are necessary as they are space-saving to accommodate.

Die Aufgabe der Erfindung ist hiervon ausgehend darin zu sehen, unter Vermeidung einer mehrachsigen Beanspruchung der Paßschrauben eine axial möglichst kurz bauende und dauerhaft exakt zentrierte, drehfeste Flanschverbindung zu schaffen. Dabei soll bei vergleichbarem Flanschdurchmesser eine selbst nach wiederholten Demontagen in exakt gleicher Winkelstellung bzw. Axialposition bei minimalem Spiel und verringerter Schraubenbelastung jederzeit wieder herstellbare zuverlässigere Verdreh- und Axialsicherung erreicht werden, ohne daß ein vergrößerter Axialspalt für Schraubenköpfe erforderlich ist.Proceeding from this, the object of the invention is therein to see, avoiding multi-axis stress the fitting screws have an axially short and permanently exactly centered, non-rotating flange connection create. The aim is to have a comparable flange diameter one even after repeated disassembly in exactly the same Angular position or axial position with minimal play and reduced screw load again at any time producible more reliable rotation and axial locking can be achieved without an enlarged axial gap for Screw heads is required.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 im wesentlichen dadurch erreicht, daß über die Paßschrauben nur die Verdrehsicherung und die Flanschzentrierung erfolgt, jedoch nicht die Axialbefestigung, für welche eine weitere getrennte Gewindeverbindung vorgesehen ist, und daß die Paßschrauben zusammen mit längsgeschlitzten Konushülsen, die ihre Konusköpfe führen, auch als radial wirkende Klemmverbindung verwendet werden. Die unabhängig von den Paßschrauben angeordnete weitere Gewindeverbindung für die Axialbefestigung ist auf zweierlei Weise möglich. Entweder werden neben den Paßschrauben auf etwa gleichem Lochkreis noch normale Maschinenschrauben als Axialhalterung eingesetzt oder der eine Flansch wird mittels eines Innengewindes in seiner Zentralbohrung auf ein Außengewinde eines rohrstummelartigen Vorsprunges des anderen Flansches wie eine Gewindemutter bis zu einem Festanschlag aufgeschraubt. In beiden Fällen kann die Klemmverbindung mittels Konuskopf-Paßschrauben und Konushülsen von Axialkräften entlastet werden und ausschließlich der Drehmomentabstützung dienen. Ihr Paßsitz ist auch keiner Abnutzung, z. B. durch Passungsrost, unterworfen, die zu einer Verschlechterung der Zentrierung bzw. zur ungewollten Lockerung führen könnte. Mit einem zentralen Gewinde in bzw. an den zu verbindenden Flanschhälften wären Herstellung und Montage etwas schwieriger als mit den Axialbefestigungsschrauben.The solution to this problem is with the distinctive Features of claim 1 essentially achieved that only the anti-rotation and the Flange centering takes place, but not that Axial fastening, for which a separate one Threaded connection is provided, and that the fitting screws together with longitudinally slotted cone sleeves, their Guide cone heads, also as a radial clamping connection be used. Which regardless of the fitting screws arranged further threaded connection for the Axial fastening is possible in two ways. Either are next to the dowel screws on about the same bolt circle still normal machine screws as an axial bracket used or the one flange is by means of a Internal thread in its central bore on an external thread a stub-like projection of the other flange like a threaded nut up to a fixed stop screwed on. In both cases, the clamp connection by means of conical head fitting screws and conical sleeves from Axial forces are relieved and only the Serve torque support. Your fit is not one either Wear, e.g. B. by fretting corrosion, which too a deterioration of the centering or the unwanted Relaxation could result. With a central thread in or on the flange halves to be connected would be manufacture and Assembly a little more difficult than with the Axial fastening screws.

Weitere Ausgestaltungen sind von den Unteransprüchen angegeben:Further refinements are from the subclaims specified:

- When using axial fastening screws as this will be a further threaded connection in terms of production elaborate central threads avoided and, thanks to several Circumferential screws, a higher load-bearing cross-section reached for axial locking.
- With the said central thread attachment on the other hand, an easier way to get through of axial or radial lines through the Flange halves reached. This is particularly the case with Use of the flange connection in wheel head gears with hydraulic brake or coolant circulation of value, because then the contact surface of the screwed on Flange on the collar behind the thread of the other Flange a cheap sealing option for offers integrated pressure lines.
- Will fit screws with one towards the head expanding cone area and internal thread in the Flange part facing away from the head can Centering and tolerance errors in the direction of rotation due to the Clamping effect of the screw heads longitudinally slotted cone sleeves are eliminated a reliable, precise anti-rotation lock also after frequent assembly and disassembly as well as when Occurrence of fretting corrosion can be achieved. The cone sleeves are directly cylindrical Holes in the flange halves inserted and slit lengthways. Thanks to its cylindrical contour, it can simple cylindrical holes are provided.
- The one with one separate from the anti-rotation lock Threaded connection axially adjustable fixed flange can also function as a double function Bearing adjustment ring for rotating on the counter flange Axial bearings serve.
- When using a central thread there is a Possibility to get by with a small number of parts and to save space and labor, in that the Fit bolts about half each radially into the Threaded connection between ring gear carrier and Housing tube are embedded. The resulting half Tapped holes then result in an exactly reproducible Anti-rotation device for the Central thread.
- If the axial length of the screws matches the axial Width of the lifted flange part in the Final assembly position, for example, is only one minimum axial distance between the gearbox side Inner surface of the ring gear carrier and the bearing side Front side of the planet gear pin required, which one much smaller than the height of normal cap screws can be provided. The fitting screws serve solely as anti-twist protection and are free of tension or Bending forces. They can therefore be relatively small or fewer screws are required on the circumference than for an additional axial fixation.
- By the fact that screws with conical heads Angle or axis misalignment during reassembly evenly, even if there is rust on the Mating surfaces should also arise at strong alternating operation longer screws and gears Downtimes and a higher overall Operational safety.
- The application of the flange connection described is particularly favorable for wheel head end gears because there to transmit very high torques in the tightest of spaces are.
- Will be when using the central threaded connection between that by reducing the diameter of the attached to the front end of the flange protrusion Male thread compared to the inner diameter of the bearing achieved annular contact surface and you opposite contact surface of the ring gear carrier Axial seal provided inner collar, so it will possible without additional axial installation space, e.g. B. for planetary gears also one above this sealing gap easy to manufacture and reliably sealed Fluid pressure line from the designed as a housing tube Flange in the fitted as a ring gear carrier To transfer flange. This makes it identical Execution of such flange connections also for Wheel heads with recessed in the ring gear carrier Brake actuating cylinders and / or with coolant Favored circulation.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.The invention is not based on the combinations of features of claims limited. For the person skilled in the art further sensible combinations of requirements and individual claim characteristics from the task.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles näher erläutert:The invention is based on a schematic embodiment explained in more detail:

Fig. 1 zeigt am Beispiel eines Querschnittes durch die obere Hälfte eines einfachen Radkopf- Reduziergetriebes die Ausgestaltung der separat von den Paßschrauben vorgesehenen weiteren Gewindeverbindung zur Axialbefestigung durch ein Zentralgewinde. Die Axialbaulänge der Flanschverbindung bleibt so kurz wie die Flansche selbst. Fig. 1 shows the example of a cross section through the upper half of a simple wheel head reducer, the design of the separate threaded connection provided separately from the dowel screws for axial fastening by a central thread. The axial length of the flange connection remains as short as the flanges themselves.

Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt der Anordnung der Paßschrauben mit Konuskopf und Konushülse und deren Einsatz in Gewindebohrungen in einer zentralen Gewindeverbindung zwischen den Flanschhälften. Fig. 2 shows a partial section of the arrangement of the fitting screws with conical head and conical sleeve and their use in threaded holes in a central threaded connection between the flange halves.

Fig. 3 zeigt die schematische Anordnung der in die Mitte der Gewindegänge gesetzten Bohrungen auf der Stirnseite des nachgeordneten Flansches bzw. Gehäuserohres und des vorgeordneten Flansches bzw. Hohlradträgers sowie eine Ausgestaltung eines konischen Schraubenkopfes mit längsgeschlitzter Konushülse. Fig. 3 shows the schematic arrangement of the holes placed in the middle of the threads on the end face of the downstream flange or housing tube and the upstream flange or ring gear carrier and an embodiment of a conical screw head with a longitudinally slotted cone sleeve.

Fig. 4 zeigt eine Flanschverbindung, bei der die Zentrierung bzw. Verdrehsicherung zwar ebenfalls mittels Paßschrauben mit konischen oberen Enden erreicht wird, jedoch die weitere Gewindeverbindung zur Axialbefestigung aus normalen, mit Radialspiel einsetzbaren Axialbefestigungs- Schrauben steht. Fig. 4 shows a flange connection in which the centering or anti-rotation is also achieved by means of fitting screws with conical upper ends, but the further threaded connection for axial fastening is made of normal axial fastening screws which can be used with radial play.

Fig. 5 zeigt dazu die Vorderansicht mit der Anordnung der als Sechs-Kant-Stiftschrauben mit Konusschaft gestalteten Paßschrauben und den als normale Maschinenschrauben vorgesehenen Axialhalterungen. Fig. 5 shows, the front view of the arrangement of the six-square-pin screws with conical shaft fitting screws designed and intended as a normal machine screws Axialhalterungen.

Fig. 6 zeigt als Beispiel eine als Dehnschraube gestaltete Paßschraube. Fig. 6 shows an example of a fitting screw designed as an expansion screw.

Fig. 7 zeigt die Vorderansicht der Dehnschraube. Fig. 7 shows the front view of the expansion screw.

Fig. 8 zeigt eine dazu passende Konushülse mit Längsschlitz. Fig. 8 shows a matching cone sleeve with a longitudinal slot.

Fig. 9 zeigt die Vorderansicht der Konushülse. Fig. 9 shows the front view of the cone sleeve.

In Fig. 1 sind die miteinander zu verbindenden Flanschhälften 1 und 10 durch eine einzige zentrale Gewindeverbindung 15, 16 axial fixiert und durch Konuskopf- Paßschrauben 21, die in miteinander fluchtenden zylindrischen Paßbohrungen 21 A mit Konushülsen 25 stecken, gegen Verdrehung gesichert. Die Flanschhälften 1 und 10 sind dabei im vorliegenden Beispiel Gehäuserohr und Hohlradträger eines Radnabengetriebes. Bei diesem umschließt das in der Regel am Fahrgestell drehfest gehalterte Gehäuserohr als rohrstummelartiger Ansatz an der einen Flanschhälfte 1 eine Welle 2, die knapp vor einer getriebeseitigen Stirnseite des Gehäuserohres mit einem Sonnenrad 3 versehen ist. Dieses Sonnenrad 3 kämmt mit einem oder mehreren Planetenrädern 4, welche auf Planetenbolzen 5 bzw. darauf abgestützten Planetenradlagern 6 umlaufen und durch je eine Axialsicherung 8 am freien Ende des Planetenbolzens 5 sowie durch den die Planetenbolzen 5 tragenden Gehäusedeckel 7 axial festgelegt sind. Radial außerhalb der Planetenräder 4 ist ein Hohlrad 9 angeordnet, in dessen Innenverzahnung das Planetenrad 4 ebenfalls eingreift. Das Hohlrad 9 ist axial und in Drehrichtung am Gehäuserohr 1 mittels der als Hohlradträger dienenden zweiten Flanschhälfte 10 befestigt. Diese stützt dabei den Innenlaufring eines auf dem Gehäuserohr der ersten Flanschhälfte 1 aufgesetzten Lagers 11 für eine Radnabe 12 ab, die mit dem Gehäusedeckel 7 in Verbindung steht. Das Lager 11 ist durch eine Nabendichtung 13 an einem Gehäusebund 14 auf seiner getriebeabgewandten Seite vor Ölverlust bzw. Schmutzeintritt geschützt. Der als Hohlradträger dienende ringscheibenförmige zweite Flansch 10 besitzt ein Innengewinde 15, welches auf einem Außengewinde 16 am getriebeseitigen Ende des aus dem Gehäuserohr des ersten Flansches 1 mit einer etwa der axialen Breite des zweiten Flansches 10 entsprechenden Länge und einem etwa dem mittleren Wanddurchmesser des Gehäuserohres am ersten Flansch 1 entsprechenden mittleren Gewindedurchmesser eingearbeitet ist. Der zweite als Hohlradträger benutzte Flansch 10 hat lagerseitig radial über dem Gewinde 15, 16 axiale Anlaufflächen 17, welche in der Endstellung gegen den Innenring des getriebeseitigen Lagers 11 und, im Falle der Unterbringung von Leitungen im Gehäuserohr des ersten Flansches 1 und im zweiten als Hohlradträger benutzten Flansch 10 gegen eine der Anlageflächen des ersten Flansches 1 vorgeordnete Axialdichtung 19 andrückt. Diese Axialdichtung 19 erlaubt eine einfache und zuverlässige Mitabdichtung für den Übertritt eines fakultativ in beiden Flanschhälften 1, 10 unterbringbaren Fluidkanales 20, wie er z. B. bei Verwendung von als Hohlradträger genutzten zweiten Flanschhälften 10 mit integrierten Bremsbetätigungszylindern vorgesehen werden kann. Die Verdrehsicherung der beiden Flanschhälften 1 und 10 zueinander wird mittels in Fig. 1 nicht sichtbarer Paßschrauben 21 an sich beliebiger Art erreicht, welche etwa auf dem Umfang des Gewindes 15, 16 axial durch die zweite Flanschhälfte 10 hindurchgreifend in die Anlauffläche 17 der ersten Flanschhälfte 1 eingeschraubt sind.In Fig. 1, the flange halves 1 and 10 to be connected to one another are axially fixed by a single central threaded connection 15 , 16 and secured against rotation by cone-head fitting screws 21 which are inserted in aligned cylindrical fitting bores 21 A with cone sleeves 25 . The flange halves 1 and 10 are in this example housing tube and ring gear carrier of a wheel hub gear. In this case, the housing tube, which is generally held on the chassis in a rotationally fixed manner, surrounds a shaft 2 on the one flange half 1 as a tube-stub-like approach, which shaft is provided with a sun gear 3 just before a gear-side end face of the housing tube. This sun gear 3 meshes with one or more planet gears 4 , which rotate on planet bolts 5 or planet gear bearings 6 supported thereon, and are axially fixed by an axial securing device 8 at the free end of the planet bolt 5 and by the housing cover 7 carrying the planet bolts 5 . A ring gear 9 is arranged radially outside the planet gears 4 , the planet gear 4 also engaging in its internal toothing. The ring gear 9 is fastened axially and in the direction of rotation to the housing tube 1 by means of the second flange half 10 serving as a ring gear carrier. This supports the inner race of a bearing 11 placed on the housing tube of the first flange half 1 for a wheel hub 12 , which is connected to the housing cover 7 . The bearing 11 is protected by a hub seal 13 on a housing collar 14 on its side facing away from the gear unit against oil loss or ingress of dirt. The ring disk-shaped second flange 10 , which serves as a ring gear carrier, has an internal thread 15 which is on an external thread 16 at the gear-side end of the length corresponding to the axial width of the second flange 10 and from the housing tube of the first flange 1 and approximately the average wall diameter of the housing tube first flange 1 corresponding average thread diameter is incorporated. The second flange 10 used as the ring gear carrier has radial thrust faces 17 on the bearing side radially above the thread 15 , 16 , which in the end position against the inner ring of the gear-side bearing 11 and, if lines are accommodated in the housing tube of the first flange 1 and in the second as the ring gear carrier used flange 10 presses against one of the contact surfaces of the first flange 1 upstream axial seal 19 . This axial seal 19 allows a simple and reliable co-sealing for the transfer of a fluid channel 20 which can optionally be accommodated in both flange halves 1 , 10 , as described for. As may be provided when using used as a ring gear second flange halves 10 with integrated brake actuating cylinders. The rotation of the two flange halves 1 and 10 relative to one another is achieved by means of fitting screws 21 (not visible in FIG. 1) of any type, which engages approximately on the circumference of the thread 15 , 16 axially through the second flange half 10 and into the contact surface 17 of the first flange half 1 are screwed in.

In Fig. 2 ist diese Gewindeverbindung 15, 16 mit einer darin eingelassenen Paßschraube 16 im Seitenschnitt dargestellt. In das freie Ende des hier als Gehäuserohr dienenden rohrstummelartigen Vorsprunges der ersten Flanschhälfte 1 sind die Paßschrauben 21 mit Gewindeschäften 23 eingeschraubt. Der ihrem Gewindeschaft 23 gegenüberliegende Schraubenkopf 22 besteht in diesem Beispiel aus einem sich zum Kopfende hin erweiternden Außenkonus 23 A, der mittels des Gewindeschaftes 23 in das entsprechende Sackloch im Wandquerschnitt der ersten Flanschhälfte 1 als Zentrierung und Verdrehsicherung eingesetzt ist. Der Außenkonusbereich 22 A hat hier eine Länge, welche bei Endstellung der Schraube 21 nicht mehr über die getriebeseitige Vorderkante der Flanschverbindung 1 bzw. 10 herausragt. Als Werkzeug-Zugriffsprofil 24 ist ihm in diesem Beispiel ein Innensechskant in den Schraubenkopf 22 eingearbeitet. Die Bohrung im Bereich der Gewindeverbindung 15, 16 nimmt geschlitzte Konushülsen 25 auf, die eine etwas größere Länge als der Außenkonusbereich 22 A aufweisen und sich etwas stärker verjüngen.In Fig. 2, this threaded connection 15 , 16 is shown with a recessed fitting screw 16 in side section. In the free end of the tubular stub-like projection of the first flange half 1 serving here as the housing tube, the fitting screws 21 are screwed with threaded shafts 23 . In this example, the screw head 22 opposite its threaded shaft 23 consists of an outer cone 23 A which widens towards the head end and which is inserted by means of the threaded shaft 23 into the corresponding blind hole in the wall cross section of the first flange half 1 as a centering and anti-rotation device. The outer cone area 22 A here has a length which, when the screw 21 is in the end position, no longer protrudes beyond the front edge of the flange connection 1 or 10 on the transmission side. In this example, a hexagon socket is incorporated into the screw head 22 as the tool access profile 24 . The bore in the area of the threaded connection 15 , 16 receives slotted cone sleeves 25 , which have a somewhat greater length than the outer cone area 22 A and taper somewhat more.

Die Anordnung der Schrauben 21 bzw. ihrer Hülsen 25 am Umfang zeigt Fig. 3. Je zur Hälfte sind in den beiden Flanschhälften 1, 10 die Schrauben 21 in Drehrichtung abgestützt. Dabei werden sie in axialer Richtung nur minimal beansprucht, da die Gewindeverbindung 15, 16 die Biegekräfte aus der vom Hohlrad 9 und den Vorspannkräften aus dem Lager 11 stammenden Beanspruchung alleine aufnimmt. Dadurch ist Auslegungskriterium für die Zahl bzw. Größe der Schrauben 21 lediglich die Flächenpressung resultierend vom Moment aus dem Hohlrad 9 zum Schraubenkopf 22 und von diesem zum Gehäuserohr 1. Da sich damit relativ kleine bzw. wenige Schrauben als notwendig errechnen, können leicht zweimal soviel Bohrungen in entsprechend enger Winkelverteilung wie Schrauben vorgesehen werden. Dann ist es möglich, das Einstellmoment für das Lager 11 stufenweise zu erhöhen, indem der als Hohlträger dienende zweite Flansch 10 um jeweils einen halben Teilungswinkel Alpha weitergedreht und dann eine innere Bohrlochhälfte des ersten Flanschteiles 1 mit der nächsten äußeren Bohrlochhälfte des anderen Flanschteiles 10 zur Deckung gebracht wird.The arrangement of the screws 21 or their sleeves 25 on the circumference is shown in FIG. 3. Half of the screws 21 are supported in the direction of rotation in the two flange halves 1 , 10 . They are only minimally stressed in the axial direction, since the threaded connection 15 , 16 absorbs the bending forces from the stress originating from the ring gear 9 and the prestressing forces from the bearing 11 alone. As a result, the design criterion for the number or size of the screws 21 is only the surface pressure resulting from the moment from the ring gear 9 to the screw head 22 and from this to the housing tube 1 . Since relatively small or few screws are calculated as necessary, twice as many holes can be easily provided in a correspondingly narrow angular distribution as screws. Then it is possible to gradually increase the setting torque for the bearing 11 by rotating the second flange 10 serving as a hollow support by a half pitch angle Alpha and then an inner half of the bore hole of the first flange part 1 with the next outer half hole of the other flange part 10 to cover brought.

Mit dieser Befestigungsweise erfordert die Gewindeverbindung 15, 16 bzw. die Art der Paßschrauben 21 keinen zusätzlichen Platz in dem Axialspalt 26 zwischen der zweiten Flanschhälfte 10 und dem lagerseitigen freien Ende der Planetenbolzen 5, so daß ein extrem kurz bauendes Getriebe erreicht wird. Dank der Ausgleichsmöglichkeit von Toleranzfehlern, z. B. infolge Passungsrost, können Hohlrad und Hohlradträger mit den konischen Köpfen der Paßschrauben 21 auch bei wiederholtem Ein- und Ausbau exakt zentrisch und mit günstigster Einstellung des Lagers 11 beliebig oft einfach und zuverlässig neu montiert werden. Es verringert sich zudem die Gefahr einer Lockerung der spielfreien Hohlradträger-Flanschverbindung, z. B. infolge häufigen Drehrichtungswechsels.With this type of fastening, the threaded connection 15 , 16 or the type of fitting screws 21 does not require any additional space in the axial gap 26 between the second flange half 10 and the free end of the planet bolts 5 on the bearing side, so that an extremely short gear mechanism is achieved. Thanks to the possibility of compensating for tolerance errors, e.g. B. due to fretting corrosion, the ring gear and ring gear carrier with the conical heads of the fitting screws 21 can be easily and reliably re-assembled as often as required, even with repeated installation and removal, with the most favorable setting of the bearing 11 . It also reduces the risk of loosening the backlash-free ring gear flange connection, e.g. B. due to frequent changes of direction.

In fertigungstechnischer Hinsicht ist es bei der gezeigten Befestigung von weiterem Vorteil, daß auf das von der ersten Flanschhälfte 1 vorkragende Gehäuserohr im Vergleich zum Stand der Technik keine Keilwellenverzahnung aufgearbeitet werden braucht, sondern lediglich ein kurzer Feingewindeansatz, um die zweite Flanschhälfte 10 axial zu sichern und um eine Beistellmöglichkeit für das Lager zu schaffen.From a manufacturing point of view, it is a further advantage in the attachment shown that, in comparison to the prior art, no spline toothing needs to be worked up on the housing tube projecting from the first flange half 1 , but only a short fine-thread approach in order to axially secure the second flange half 10 and to create an option for the camp.

In Fig. 4 ist eine weitere Alternative einer solchen drehfesten Flanschverbindung 1, 10 dargestellt, bei welcher jedoch die Axialbefestigung nicht über eine einzige, in die Flanschhälften 1, 10 eingearbeitete Gewindeverbindung 15, 16, sondern über mehrere, als normale Maschinenschrauben ausgeführte Axialsicherungsschrauben 21 C erfolgt. Diese sind am Umfang versetzt zu den Paßschrauben 21 in der als Hohlradträger dienenden zweiten Flanschhälfte 10 in Durchgangsbohrungen 21 B mit ihren Köpfen 22 axialbündig zur Außenfläche vertieft eingelassen und mit einem Gewindeschaft 23 in dem hier als Gehäuserohr vorkragenden Innenbund der ersten Flanschhälfte 1 in entsprechenden achsparallelen Gewindelöchern 21 D befestigt. Diese sind als Sacklöcher von der Flanschstirnseite in den rohrstummelartigen Vorsprung des Flansches 1 auf etwa gleichem Lochkreis wie die Paßschrauben 21 eingearbeitet. Dabei kann das Gewinde der Axialsicherungsschrauben 21 B stärker gewählt werden als das für die Paßschrauben 21, so daß bei weniger Axialhalte-Schrauben 21 B Platz für mehrere Paßschrauben 21 gegeben ist. Letztere sind in diesem Beispiel mit einem zwischen Gewindeschaft 23 und Außenkonusbereich 23 A gelegenen Dehnbereich 23 C versehen, um die Schrauben mit Vorspannung montieren zu können. Der Außenkonusbereich 23 A endet hier mit einem als kleiner Außensechskant geformten Zugriffsprofil 24, das in ähnlicher Weise wie die Sechskantköpfe der Axialsicherungsschrauben 21 B mit der Außenfläche des als Hohlradträger genutzten Flansches 10 fluchtend in diesen eingelassen ist, indem die zylindrischen Paßbohrungen 21 A weit genug in den als Gehäuserohr benutzten Flansch 1 eingelassen werden, um darin eine außen zylindrische Konushülse 25 so einzusetzen, daß diese etwa zur Hälfte in jeden der beiden Flansche 1, 10 zu liegen kommt. Beim Einschrauben der Paßschrauben 21 spreizt sich diese Konushülse 25 dank eines Längsschlitzes 25 A stramm in die Paßbohrung 21 A und verhütet dabei die Entstehung von Spiel bzw. von Exzentrizitäten bei der montierten Flanschverbindung. Die übrigen Elemente des Beispiels nach Fig. 4 entsprechen im wesentlichen den nach Fig. 1, da eine gleichartige Hohlradträger-Anordnung angenommen wurde.In FIG. 4 a further alternative, such a rotationally fixed flange 1 10 is shown, wherein, however, the axial fastening does not have one, in the flange halves 1, 10 incorporated threaded connection 15, 16, but over several, designed as a normal machine screws Axialsicherungsschrauben 21 C he follows. These are offset on the circumference to the fitting screws 21 in the second flange half 10 serving as ring gear carriers in through holes 21 B with their heads 22 recessed axially flush with the outer surface and with a threaded shaft 23 in the inner collar projecting here as a housing tube of the first flange half 1 in corresponding axially parallel threaded holes 21 D attached. These are incorporated as blind holes from the flange end in the stub-like projection of the flange 1 on approximately the same hole circle as the fitting screws 21 . The thread of the axial securing screws 21 B can be chosen to be stronger than that for the fitting screws 21 , so that with fewer axial holding screws 21 B there is space for several fitting screws 21 . The latter are provided 23 C in this example, situated between a threaded shank 23 and the outer cone portion 23 A tension section to be able to mount the screw with pretension. The outer cone area 23 A ends here with an access profile 24 shaped as a small external hexagon, which, in a similar manner to the hexagon heads of the axial securing screws 21 B, is flush with the outer surface of the flange 10 used as a ring gear carrier, in that the cylindrical fitting bores 21 A are wide enough the flange 1 used as the housing tube can be inserted in order to insert an externally cylindrical conical sleeve 25 in such a way that approximately half of it comes to rest in each of the two flanges 1 , 10 . When the fitting screws 21 are screwed in, this conical sleeve 25 spreads tightly into the fitting bore 21 A thanks to a longitudinal slot 25 A and thereby prevents the development of play or eccentricities in the assembled flange connection. The other elements of the example according to FIG. 4 essentially correspond to those according to FIG. 1, since a similar ring gear carrier arrangement was assumed.

In Fig. 5 ist eine mögliche Verteilung der Paßschrauben 21 und der Axialsicherungsschrauben 21 C auf der Außenfläche des als Hohlradträger dienenden Flansches 10 dargestellt. Dabei sind hier dank ihrer reichlichen Stärke nur vier Axialschrauben 21 C nötig, so daß Platz für sechs etwa auf gleichem Lochkreis zu liegen kommende Paßschrauben 21 gewonnen wird.In Fig. 5 shows a possible distribution of the fitted bolts 21 and 21 is shown Axialsicherungsschrauben C on the outer surface of the ring gear serving as a flange 10. Here, thanks to their ample strength, only four axial screws 21 C are necessary, so that space for six fitting screws 21 lying approximately on the same bolt circle is gained.

In Fig. 6, 7 ist die bevorzugte Paßschraube 21 als Dehnschraube dargestellt, d. h., zwischen Gewindeschaft 23 und einem Außenkonusbereich 23 A mit etwa 1 : 4 Konus ist ein im Durchmesser kleiner als der Gewindegrund des Schaftes 23 ausgeführter Dehnbereich 23 C vorgesehen, dessen Länge mindestens etwa der des Konusbereiches 23 A entspricht.In FIG. 6, 7, the preferred fitting screw 21 is shown as a jack screw, that is, between the threaded shaft 23 and an outer cone portion 23 A with about 1: 4 cone is smaller in diameter than the thread base of the stem 23 executed the expansion area provided 23 C, the length of corresponds at least approximately to that of the cone area 23 A.

In Fig. 8, 9 ist die mit einem Längsschlitz 25 C versehene zugehörige Konushülse 25 dargestellt, deren außenzylindrischer Durchmesser etwa gleich ist mit dem Durchmesser der Paßbohrungen 21 A und deren Länge bevorzugt mindestens der Länge des Außenkonusbereiches 23 A entspricht.In Fig. 8, 9 which is provided with a longitudinal slit 25 C corresponding conical sleeve 25 is shown whose außenzylindrischer diameter is approximately equal to the diameter of the fitting holes 21 A and the length of which preferably at least the length of the outer cone portion 23 corresponds to A.

Es versteht sich am Rande, daß die Anwendung dieser Flanschverbindungsart auch für andere hohe Drehmomente und präzise Zentrierungen erfordernde Maschinenteile- Verbindungsarten geeignet ist, ohne das Grundprinzip zu verlassen. It goes without saying that the application of this Flange connection type also for other high torques and machine parts requiring precise centering Connection types is suitable without the basic principle leave.

Bezugszeichen:Reference number:

1 erste Flanschhälfte (Gehäuserohr)
2 Welle
3 Sonnenrad
4 Planetenrad
5 Planetenbolzen
6 Planetenradlager
7 Gehäusedeckel
8 Axialsicherung für 4
9 Hohlrad
10 zweite Flanschhälfte (Hohlradträger)
11 Lager
12 Radnabe
13 Nabendichtung
14 Gehäusebund
15 Innengewinde von 10
16 Außengewinde von 1
17 Anlauffläche von 10
18 Anlagefläche an 1
19 Axialdichtung
20 Fluidkanal fakultativ
21 Paßschrauben
21 A Paßbohrungen
21 B Durchgangsbohrungen in 10
21 C Axialsicherungsschrauben
21 D Gewindelöcher in 1 (für 21 bzw. 21 C)
21 E Erweiterungsbohrungen für 21 B
22 Schraubenkopf von 21
23 Gewindeschaft von 21
23 A Außenkonusbereich von 21
23 B Gewindebohrung für 21 C
23 C Dehnbereich von 21 C
24 Zugriffsprofil (für 21 bzw. 21 C)
25 Konushülse
25 A Innenkonus-Kleinstdurchmesser
25 B Innenkonus-Größtdurchmesser
25 C Längsschlitz von 25
26 Axialspalt (zwischen 10 und 5) 1 first flange half (housing tube)
2 wave
3 sun gear
4 planet gear
5 planet bolts
6 planetary gear bearings
7 housing cover
8 axial lock for 4
9 ring gear
10 second flange half (ring gear carrier)
11 bearings
12 wheel hub
13 hub seal
14 case collar
15 internal threads of 10
16 external threads of 1
17 contact area of 10
18 contact surface on 1
19 axial seal
20 fluid channel optional
21 fitting screws
21 A fitting holes
21 B through holes in 10
21 C axial locking screws
21 D threaded holes in 1 (for 21 or 21 C )
21 E extension holes for 21 B
22 screw head of 21
23 threaded shaft of 21
23 A outer cone area of 21
23 B threaded hole for 21 C
23 C expansion range of 21 C
24 access profile (for 21 or 21 C )
25 cone sleeve
25 A inner cone smallest diameter
25 B inner cone size diameter
25 C longitudinal slot of 25
26 axial gap (between 10 and 5)

Claims

1.Turnable flange connection,

- in which mutually facing flange halves ( 1 , 10 ) have mutually aligned fitting bores ( 21 A ),
- which secured against rotation by means in the bore holes (21 A) inserted without play fitting screws (21) relative to one another and are centered,

dadurch gekennzeichnet,characterized,

- That a further threaded connection of the flange halves ( 1 , 10 ), which is arranged separately from the fitting screws ( 21 ), is provided for the relative axial fixation,
- that the fitting bolts (21) (23) have a axially between a tool with access profile (24) LABEL FOR screw head (22) and its threaded shaft to the head (22) expanding outside-cone portion (23 A),
- And that the fitting bores ( 21 A ) of both flanges ( 1 , 10 ) are the same size and cylindrical,
- The fitting bores ( 23 B ) in the first flange part ( 1 ) are approximately as deep as half the length of the outer cone area ( 23 A ) and from there are continued with a smaller internal thread ( 23 B ) in diameter,
- and that the total length of the cylindrical fitting bores ( 21 A + B ) in both flange halves ( 1 , 10 ) together corresponds to the length of the longitudinally slotted inner cone sleeves ( 25 ) pressed into them,
- Into which the outer cone areas ( 23 A ) of the dowel screws ( 21 ) when tightening with axial contact of the conical sleeves ( 25 ) at the bottom of the cylindrical fitting bore ( 21 ) during the transition into the associated threaded hole ( 23 A ), press contact edges ( 23 B ) .

2. Flange connection according to claim 1, characterized in

- That the further threaded connection consists of an external thread ( 16 ) of a stub-like flange projection on one flange half ( 1 ),
- Which is screwed into an internal thread ( 15 ) in a correspondingly large central bore of the other flange half ( 10 ) up to a radially projecting contact surface ( 18 ).

3. Flange connection according to claim 1, characterized in that the further threaded connection consists of axial securing screws ( 21 C ) which pass through holes ( 21 B ) through the flange halves ( 1 , 10 ) with radial play through offset to the fitting bores ( 21 A ), the axial locking screws ( 21 C ) retain limited radial play.

4. A flange connection according to claim 1, characterized in that the flange half ( 10 ) provided with through fitting bores ( 21 A ) serves as a bearing adjusting washer for axially fixing an axial bearing ( 11 ) arranged on the stub-like flange shoulder of the other flange half ( 1 ).

5. Flange connection according to claim 3, characterized in

- that the fitting bolts (21) with its shaft in the fitting holes (21 A) pass through a flange (10) and is secured in a respective threaded hole (23), its threaded shank (23),
- Which is machined parallel to the axis on a bolt circle corresponding to the diameter of the threaded connection ( 15 , 16 ) in the other flange ( 1 ).

6. Flange connection according to one of claims 1 to 5, characterized in that the conical sleeves ( 25 ) are so far embedded in the end face of the first flange ( 10 ) provided with through fitting bores that their upper edge does not over the outer end face of the flange ( 10 ) protrudes.

7. Flange connection according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fitting screws ( 21 ) axially between the outer cone area ( 23 A ) and threaded shaft ( 23 ) has a cylindrical expansion area ( 23 C ), the diameter of which is smaller than the thread root diameter in threaded shaft (23) and merges with gentle fillets in the threaded shank (23) and the outer cone portion (23 A).

8. Flange connection according to one of claims 1 to 7, characterized in that the one flange half ( 10 ) is a ring gear carrier of a planetary gear ( 4 , 5 , 6 , 7 ), which emerges from a center bore of the other flange ( 1 ) shaft ( 2 ) with a sun gear ( 3 ) can be driven.