DE10030280A1

DE10030280A1 - Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE10030280A1
Application number: DE2000130280
Authority: DE
Inventors: Hermann Sonnleitner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2002-01-31

Abstract

Die Verbindungsanordnung für zwei miteinander in Wirkeingriff stehende Bauteile weist ein Sicherungselement auf, das den Boden (6) einer becherförmigen Zentralmutter (3) durchsetzt und in eine Bohrung (8) in einem der Bauteile (1) eingreift. Das als Sicherungsschraube ausgebildete Sicherungselement ist mit einem Außengewinde (10) versehen, dessen Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Innengewindes (5) der Zentralmutter (1) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsan ordnung für zwei miteinander in Wirkeingriff stehende Bau teile, insbesondere für die Feststellung eines Radlagers auf einer Gewindewelle eines land- oder bauwirtschaftlichen Fahrzeugs, mit einem Sicherungselement, das ein Lösen der Verbindungsanordnung auch unter hoher Belastung verhindert, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind zahlreiche Verbindungsanordnungen für zwei, z. B. unter Vorspannung miteinander in Wirkeingriff stehende Bauteile bekannt, wobei oftmals das eine Bauteil eine Ge windewelle ist und das andere Bauteil eine drehbar oder drehfest mit ihr verbundene Trag- oder Kraftübertragungs einrichtung ist, die z. B. mittels einer Sperrzahn- Zentralschraube miteinander verbunden sind. Um ein Lösen dieser Schraube zu verhindern, ist ein Sicherungselement vorzusehen, das jedoch oftmals nicht den schweren Belastun gen im Arbeitseinsatz z. B. bei landwirtschaftlichen oder bauwirtschaftlichen Arbeitsgeräten über längere Zeit Stand hält.

So wurde bereits vorgeschlagen, eine erste Mutter zu verwenden, mit der die beiden Bauteile bei vorgegebener Vorspannung miteinander in Wirkeingriff gebracht werden, sowie eine Kontermutter mit einem dazwischen liegendem Si cherungsblech. Für den Einsatz in schweren Arbeitsmaschinen sind jedoch sehr massive Muttern zu verwenden, um eine dau erhafte Verbindung herzustellen, wodurch ein nicht unerheb licher Bauraum erforderlich ist.

Aus der DE PS 14 00 936 ist eine Sicherung für eine auf ein Wellenteil aufschraubbare Nutmutter zur Befestigung von einem oder mehreren mit bestimmter Vorspannung auf dem Wel lenteil einzustellenden Getriebeteilen z. B. Kegelrollenla gern bekannt, mit einem auf der druckfreien Seite der Nut mutter angeordneten mit äußeren und inneren Sicherungslap pen versehenen Sicherungselement, einem mit einem Zahnpro fil mit zylindrischem Nutenauslauf versehenem weiteren Wel lenteil, auf dem ein weiteres an dem Sicherungselement an liegendes Getriebeteil drehfest gelagert ist, wobei das mit mehreren inneren Sicherungslappen in das Zahnprofil der Welle eingreifende Sicherungselement als ein den zylindri schen Auslauf der Nuten des Zahnprofils überdeckendes Ab standsstück ausgebildet ist.

Ein solches mittels Innenlappen auf dem Zahnprofil drehfest gelagertes Sicherungselement mit einer zur Nuten zahl der Nutmutter passend gewählten Zähnezahl muß in einer bestimmten durch Probieren auffindbaren Winkellage gegen über der Nutmutter auf das Zahnprofil aufgesetzt werden und zwar derart, dass sämtliche bereits vorgebogene Außenlappen in die Mutternuten eingreifen. Auch diese Sicherung für eine auf einem Wellenteil aufschraubbare Nutmutter eignet sich nicht für schwerbelastete Arbeitsmaschinen, insbeson dere landwirtschaftliche und bauwirtschaftliche Arbeitsma schinen.

Zur Sicherung einer Schraubverbindung ist auch bereits vorgeschlagen worden, dass vor dem Einschrauben des zylin drischen Teils mit dem Außengewinde in das Innengewinde eines Bauteils auf das Außengewinde ein Klebstoff aufgetra gen wird, um das Außengewinde des zylindrischen Teils mit dem Innengewinde der Gewindebohrung fest sowie flüssigkeits- und glasdicht miteinander zu verbinden. Um zu ver hindern, dass ein Großteil des Klebstoffs beim Einschrauben vom Außengewinde abgestreift wird, bevor das zylindrische Teil in die Endlage eingeschraubt wird, wurde in der DE 37 43 594 vorgeschlagen, dass beim Innengewinde der Ge windebohrung die Gangtiefe im Bereich der Einführung der Gewindebohrung bis zu dem vorher festgelegten Bereich klei ner ausgebildet ist als in dem anderen Bereich der Gewinde bohrung, sodass der Innendurchmesser des Innengewindes im zuerst genannten Teil größer ist als in dem zuletzt genann ten, in dem das zylindrische Element in der vorher festge legten Position angeordnet ist, nachdem es schraubenartig bewegt wurde. Da der Gewindegang des Innengewindes nicht tief mit der Rille des Außengewindes in Eingriff steht, bis das zylindrische Element schraubenartig in die vorher fest gelegte Position bewegt wurde, verbleibt der Kleber zu ei nem großen Teil in der Rille des Außengewindes, bis das zylindrische Element schraubenartig in die festgelegte Po sition bewegt wurde. Der Zwischenraum zwischen dem Gewinde gang des Innengewindes und der Rille des Außengewindes ist zu verkleinern, bis der Zwischenraum unter Druck mit dem Kleber angefüllt wird. Diese Ausgestaltung erfordert eine besondere Ausgestaltung des Innendurchmessers des Innenge windes im Bereich der Einführungsstrecke der zu verschrau benden Teile, das hierbei größer sein muß als der Innen durchmesser in der Endlage des eingeschraubten Teiles. Die Ausgestaltung ist damit arbeitsaufwendig und für schwere Arbeitsmaschinen ungeeignet. Ein weiterer Nachteil ist dar in zu sehen, dass eine aufwendige Reinigung, d. h. ein fettfreier Zustand von Mutter- und Schraubengewinde erfor derlich ist unter der Verwendung von im Regelfall umwelt schädlichen Lösungsmitteln.

In der DE 100 12 384.8 der Anmelderin wurde eine Ver bindungsanordnung in Form einer becherförmigen Zentralmut ter mit einem ebenden Boden vorgeschlagen, deren Innenge winde an das Außengewinde der Gewindewelle angepaßt ist, wobei der Boden der Zentralmutter mit einer Anzahl koaxial zur Symmetrieachse angeordneter Öffnungen versehen ist. Die Gewindewelle ist auf dem dem Boden zugewandten Ende mit einer Anzahl von Bohrungen versehen, die koaxial zur Längs achse der Welle auf einem Kreis mit dem gleichen Durchmes ser wie derjenige der Öffnungen im Boden der Zentralmutter angeordnet sind, wobei wenigstens ein Sicherungselement eine der Öffnungen im Boden durchsetzt und in eine der Boh rungen eingreift.

Es ist schließlich auch noch möglich, eine Nutmutter dadurch formschlüssig mit einem feststehenden Bauteil zu fixieren, dass der Boden von einem Sicherungsstift durch setzt wird, der in eine entsprechende Öffnung im festste henden Bauteil eingeschlagen wird. Dies bringt jedoch noch den Nachteil mit sich, dass nach dem Anzug der Nutmutter mit dem vorgeschriebenen Drehmoment keine definierte Posi tion zwischen der Bohrung und der entsprechenden Öffnung im Gegenbauteil gegeben ist. Die Nutmutter muß nachträglich manuell auf die richtige Position so lange weiter verdreht werden, bis eine übereinstimmende Lage zwischen Öffnung und Bohrung vorliegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ver bindungsanordnung für zwei miteinander in Wirkeingriff ste hende und schwer belastete Bauteile zu schaffen, die eine sichere Verbindung über einen langen Zeitraum auch unter erschwerten Einsatzbedingungen gewährleistet, die mit einem vorgegebenen Drehmoment anziehbar ist und die im Reparaturfall leicht und ohne Schäden an den miteinander verbundenen Bauteilen gelöst werden kann.

Ausgehend von einer Verbindungsanordnung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.

Die Erfindung geht also aus von einer Verbindungsan ordnung mit zwei miteinander in Wirkeingriff stehenden Bau teile, insbesondere für die Feststellung eines Radlagers auf einer Gewindewelle eines land- oder bauwirtschaftlichen Fahrzeugs, mit einem Sicherungselement, das ein Lösen der Verbindungsanordnung auch unter hoher Belastung verhindert, wobei die Verbindungsanordnung eine becherförmige Zentral mutter (Nutmutter) mit einem ebenen Boden aufweist, deren Innengewinde an das Außengewinde der Gewindewelle angepaßt ist, wobei der Boden der Zentralmutter mit einer koaxial zur Symmetrieachse angeordneten Öffnung versehen ist und wobei die Gewindewelle auf dem dem Boden zugewandten Ende mit einer Bohrung versehen ist, die koaxial zur Längsachse der Welle und der Öffnung im Boden der Zentralmutter gegen überliegend angeordnet ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sicherungs element eine Sicherungsschraube ist, die mit einem Außenge winde versehen ist, dessen Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Innengewindes der Zentralmutter ist und dass die Bohrung in der Gewindewelle mit einem Innengewinde ver sehen ist, dessen Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Außengewindes der Gewindewelle ist.

Hierbei ist also nur eine einzige Öffnung im Boden der Zentralmutter erforderlich, die von der Sicherungsschraube durchsetzt wird. Da die Richtung des Gewindes der Siche rungsschraube entgegengesetzt ist zur Richtung der Zentral mutter, ist ein selbständiges Lösen bzw. Öffnen der Zen tralmutter nicht möglich, da die Sicherungsschraube in Fol ge der entgegengesetzten Gewinderichtung in diesem Fall angezogen werden würde, d. h. dass die Verbindungsanordnung selbsthemmend ist.

Im Vergleich zu den bekannten Verbindungsanordnungen wird dadurch der Vorteil einer kostengünstigen Montage er zielt, da kein Nachjustieren der Zentralmutter mehr erfor derlich ist und zugleich eine hohe Zuverlässigkeit im Ein satz gewährleistet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbei spiel dargestellt ist.

In der einzigen Figur ist ein Schnitt durch eine er findungsgemäße Verbindungsanordnung dargestellt. Mit 1 ist dabei ein Bauteil, z. B. eine Gewindewelle einer Arbeitsma schine, bezeichnet, die mit einem zweiten Bauteil 2, z. B. einem Radlager, fest zu verbinden ist. Erfindungsgemäß ist nur eine Zentralmutter 3 vorgesehen, die mit einem Innenge winde 4 versehen ist und die auf das Außengewinde 5 der Gewindewelle 1 aufgeschraubt wird. Die Zentralmutter 3 ist becherförmig ausgestaltet, d. h. dass sie einen Boden 6 aufweist, der mit einer mittig angeordneten Öffnung verse hen ist. In der Gewindewelle 1 ist ebenfalls mittig eine Öffnung 8 vorgesehen, die koaxial zur Öffnung im Boden 6 der Zentralmutter 1 angeordnet ist, d. h. dieser gegenüber liegt.

Die Öffnung 8 wird nun von einer Sicherungsschraube 7 durchsetzt, die mit einem Außengewinde 10 versehen ist, dessen Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Innenge windes 4 der Zentralmutter 3 ist. Die Sicherungsschraube 7 wird in die Bohrung 8 eingeschraubt, die mit einem Innenge winde 10 versehen ist, dessen Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Außengewindes 5 der Gewindewelle 1 ist.

Ist die Zentralmutter 3 in herkömmlicher Weise mit einem Rechtsgewinde versehen, so weist also die Sicherungs schraube 7 ein Linksgewinde auf und umgekehrt. Die entspre chenden Gegengewinde sind ebenfalls als Rechtsgewinde bzw. Linksgewinde ausgestaltet, sodass ein selbständiges Lösen bzw. Öffnen der Zentralmutter 3 von der Gewindewelle 1 nicht möglich ist. Die Sicherungsschraube 7 würde aufgrund der entgegengesetzten Gewinderichtung in einem derartigen Fall angezogen, sodass die erfindungsgemäße Verbindungsan ordnung selbsthemmend ist.

Mit 11 ist eine Abdeckkappe bezeichnet, die zum Bei spiel im Klemmsitz in das Radlager eingesetzt ist und die Verbindungsanordnung vor Schmutz und Korrosion schützt.

Bezugszeichen

1

Gewindewelle

2

Radlager

3

Zentralmutter

4

Innengewinde

5

Außengewinde

6

Boden

7

Sicherungsschraube

8

Bohrung

9

Innengewinde

10

Außengewinde

11

Kappe

Claims

Verbindungsanordnung für zwei miteinander in Wirkein griff stehende Bauteile, insbesondere für die Feststellung eines Radlagers auf einer Gewindewelle eines land- oder bauwirtschaftlichen Fahrzeugs, mit einem Sicherungselement, das ein Lösen der Verbindungsanordnung auch unter hoher Belastung verhindert, wobei die Verbindungsanordnung eine becherförmige Zentralmutter (3) mit einem ebenen Boden auf weist, deren Innengewinde um das Außengewinde der Gewinde welle angepaßt ist, wobei der Boden der Zentralmutter (1) mit einer koaxial zur Symmetrieachse angeordneten Öffnung versehen ist, wobei die Gewindewelle auf dem dem Boden zu gewandten Ende mit einer Bohrung versehen ist, die koaxial zur Längsachse der Welle und der Öffnung im Boden der Zen tralmutter gegenüberliegend angeordnet ist und wobei das Sicherungselement die Öffnung im Boden durchsetzt und in die Bohrung eingreift, dadurch gekenn zeichnet, dass das Sicherungselement eine Siche rungsschraube (7) ist, die mit einem Außengewinde (10) ver sehen ist, dessen Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Innengewindes (5) der Zentralmutter (3) ist und dass die Bohrung (8) in der Gewindewelle (1) mit einem Innengewinde (9) versehen ist, dessen Richtung entgegengesetzt zur Rich tung des Außengewindes (5) der Gewindewelle (1) ist.