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Anordnung zur Verminderung einer Durchwölbung eines geschlitzten
Federring-Halteglieds Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung einer
Relativbewegung in mindestens einer Axialrichtung zwischen zwei Gliedern in Form
eines in eine Nut im einen Glied eingesetzten und am anderen Glied angreifenden
Federrings. Bei einem üblichen Verfahren zum Festlegen zweier Glieder gegen eine
Relativverschiebung in Axialrichtung wird ein federnder Haltering verwendet, der
in eine im einen Glied vorgesehene Ringnut eingesetzt ist und am anderen Glied anliegt,
wobei die Querschnittsform der Nut praktisch derjenigen des in sie eingesetzten
Teils des i-ralterings entspricht, jedoch etwas breiter als dieser ist. Haltemittel
dieser Art stellen eine einfache :Lösung .vieler Befestigungs- und Ausricht-Probleme
dar, die in den .fällen auftreten, wenn verschiedene 1aschinenelemente in zusammengesetztem
Zustand befestigt werden sollen,
Wenn ein derartiger Federring in
eine an einer Welle oder in einem Gehäuse vorgesehene Ringnut eingesetzt wird, bietet
er eine Schulter zur Ausrichtung, Halterung oder Befestigung der Bauteile in zusammengesetztem
Zustand, bei welchen es sich beispielsweise um ein auf einer Welle sitzendes Zahnrad,
ein in einer Bohrung oder auf einer Welle sitzendes Lager oder ein Lagerzapfen in
einer Uffnung, wie sie bei einem Kardan- bzw. Universalg-lenk vorhanden ist, handeln
kann. Bei einer typischen Federring- und i.-ut-Anordnunrwerü.en die auf diese einwirkenden
Axialschub-Belastungen von einem festgelegten Bauteil auf den Haltering und von
diesem auf die mit ihm in Berührtuig befind" icne -.ianü der idut oder umgekehrt
übertragen. Aus diesem Grund bestimmen die Festigkeit der ijutwünd und des Rings,
üie Größe der Berührungafl@ichv zischen dem haltering und der ilut@riand sowie die
Toleranz und die Form der zusammenwirkenden Teile in großem Ausmaß die Schub-Aufnahmefähigkeit
der Anordnung und die Ausr.ic.'.üfd.higkeit desialterings .
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Ein Versagen bzw. ein Bruch der Haltering-Nut-Anordnung tritt für
gewöhnlich dann auf, wenn das konstruktionsmäßige Schublast-Aufnahmevermögen überschritten
worden ist. Wenn ein Ringglied unter maximalen Schlag- oder '
Schubbelastungen
ausf«llt, kann es brechen, während ein Versaf.;en der Hutwand bzw. -flan;e aufgrund
derartiger Belastungen auf eine Verformung der konich auswärts erweiterten Nutwand-
Ourüekzuführeii sein kann. 3inelandere häufige Ursache für ein Versagen der einwandfreien
Ausrichtung cier Glieüer ergibt sich aus einer konischen bzw. kegelförmigen Durchwölbung
des Ringglieds, wenn übermäßige Toleranzen vorhanden sind, so da<ä eine Relativbewegung
zwischen den Bauteilen stattfinden kann. Wenn sich das Rini;glied durchwölbt, besitzt
die i:ut:rand eine größere Tendenz zu einer konischen Auswärts-Erweiterung.. da
die Nutwand in diesem Fall an ihren äußeren Randabschnitten der Belastung ausgese
;:zt wir:.. La außerdem die Üffnuni;sbreite der Nut für gewöhnlich etwas größu-c
ist als, die Starke des huiterings und letzterer i=.itliin nicht an seiner @tirnil'.cIie
durch die itlutwand gehalten wird, kann sich der iLiltering uiii den Randabsclinit
t der Mutwand, mit der er in Berührung steht, durchbiegen uzvr. verschwenken, wodurch
die 2'endenz des iial verings zu einer Auswslrts-vurchwölbung noch erhöht wird.
Aufgabe der Lrfinciung ist mithin die Schaffun.: einer Bemit- ein.,r ,.ut, die eine
verbesserte Wandkonfi:-ürr @ion zur besser.:: i:al,.;i.-uig eines in sie eingesetzten
Federringglieds besitzt.
Ein anderes Erfindungsziel bezweckt die
Schaffung einer Befestigungsanordnung mit Mitteln zur Verhinderung einer Durchwölbung
des Federringteils. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich
die verschiedenen Flächen des Federrings und des betreffenden Nutflankenteils über
ein beträchtliches Stück berühren, so daß eine Durchwölbung des Federrings verhindert
wird. Die erfindungsgemäße zweiteilige Befestigungsanordnung soll durch Mittel zusammengesetzt
gehalten werden, welche einfach und dennoch sicher konstruiert sind, so daß die
Teile unter Betriebsbedingungen in zusammengebautem Zustand gehalten werden: Diese
Aufgaben werden bei einer Anordnung zur Verminderung einer Durchwölbung eines geschlitzten
Federring-Halteglieds, wenn eine einseitig gerichtete Axialbelastung auf dieses
ausgeübt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daB der Federring vom einen von zwei
Gliedern getragen wird, von denen das erste Glied eine Bohrung aufweist und das
zweite Glied in die Bohrung eingesetzt ist, da8 das erste Glied einen ersten Anschlag,
der an der einen Radialfläche"des Federrings an mindestens einer zwischen dem Innen-
und dem Außenumfang des Federrings liegenden Stelle anzugreifen vermag, sowie einen
zweiten Anschlag
aufweist, welcher sich am Schn:.ttpunkt zwischen
der anderen Radialfläche und der diesem Glied gegenüberliegenden axialen Umfangsfläche
des Federrings an diesen anzulegen vermag, und daß der erste Anschlag eine Bewegung
des Federrings in der einen Axialrichtung und der zweite Anschlag eine Bewegung
des Federrings um den ersten Anschlag herum verhindert, so daß der Federring daran
gehindert wird, eine nichtebene, durchgewölbte Konfiguration anzunehmen. Im folgenden
ist die Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht
eines in eine Antriebsverbindung eingebauten zusammengesetzten Kardangelenks mit
einer _ Befestigungsanordnung mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2 einen Teilschnitt
durch einen Gabelkopfarm eines der umlaufenden Bauteile des Kardangelenks gemäß
Fig. 1 und durch die diesem betrieblich zugeordneten verschiedenen Bauteile, in
vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil des
Kardangelenkabschnitte gemäß Fig. 2, in weiter vergrößertem Piaßstab, Fig. 4 eine
Fig. 2 ähnelnde Ansicht, welche eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung
darstellt, Fig. 5 eine Teilaufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 4, in Verkleinertem
Maßstab, Fig. 6 und 7 Fig. 3 ähnelnde Teilschnitte durch Abschnitte des die Nut
aufweisenden Bauteils zur Veranschaulichung weiterer abgewandelter Ausführungsformen
der Erfindung, in vergrößertem Maßstab, Fig. 8 einen Eig. 2 ähnelnden Längsschnitt
zur Darstellung einer anderen Anordnung der verschiedenen, in zusammenwirkendem
Verhältnis in einen Gabelkopfarm eingesetzten Bauteile, bei welcher der festgelegte
Bauteil die Nut aufweist und Fig. 9 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenan-.
sieht eines Zahnrads, das auf einer Welle montiert ist und durch eine erfindungsgemäße
Anordnung auf der Welle .festgehalten wird.
In den Zeichnungen ist
eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf ein Kardan- bzw.
Universalgelenk dargestellt, dessen relativ zueinander unter einem Winkel bewegbare
Glieder jeweils mit zwei axial verlaufenden, einander radial gegenüberliegenden
Armen bzw. Lappen versehen sind, wobei die Lappen des einen. Glieds zwischen die
Lappen. des anderen eingefügt sind. Die Lappen sind schwenkbar und antriebsmäßig
mit den Lagerzapfen eines zwischengefügten Lagerkreuzes verbunden, wobei die Schwenkverbindung
zwischen (.:.en einzelnen Lappen und dem jeweils zugeordneten Lagerzapfen durch
eine Lagerochale ermöglicht wird, die mit Freßsitz in eine im 1a.ppen vorgesehene
Bohrung eingesetzt ist und den Lagerzapfen schwenkbar aufnimmt. Einer der einander
zugeordneten Teile ist Rirgnut versehen, in die ein Federring eingesetzt ist, welcher
derar-@ @:. anderen feil angreift, daß eine Relativbewegung zwischen beiden verhindert
wird. Die Ringnut ist so ausgebildet, daß eine durch Versehwenken hervorgerufene
D;rchwUbungs-Yerformung des Federrings verhindert und gleichzeitig sichergestellt
wird, daß der Federring am anderen Bauteil anliegt: Das in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte
Kardangelenk 10 weist zwei Gabelköpfe 12 und 14 auf. Der üblicherweise
als
Kugel-Gabelkopf bezeichnete Gabelkopf 12 ist in eine teilweise bei 16 angedeutete
Rohrwelle eingepreßt und , durch eine Umfangs-Schweißnaht 18 an dieser befestigt,
während der üblicherweise als Hülsen-Gabelkopf bezeichnete Gabelkopf 14 mit einem
länglichen Wellenabschnitt 20 versehen ist, der in Antriebsverbindung mit einem
nicht dargestellten Teil einer Antriebsverbindung bzw. Kraftübertragung gebracht
werden kann. Zur antriebsmäßigen Verbindung der Gabelköpfe 12 und 14 dient auf herkömmliche
Weise ein Lagerkreuz 22 mit vier in einer Ebene liegenden, umfangsmäßig auf gleiche
Abstände verteilten Lagerzapfen, von denen jeweils@zwei mit einem der Gabelköpfe
verbunden wind. Das Zusammenwinken zwischen den Lagerzapfen und den Gabelköpfen
wird im folgenden in Verbindung mit dem mit 24 bezeichneten lagerzapfen erläutert.
Der Gabelkopf 12 weist in herkömmlicher Weise zwei einander radial. gegenüberliegende,
relativ zur Gabelkopf-T#ingsachse axial abstehende Arme bzw. Lappen auf, von denen
jeder mit einer Querbohrung 26 versehen ist, die koaxial mit der im anderen Arm
vorteseiienen 4uerbohrung fluchtet, wobei die koaxialen Achsen in einer senkecht
zur Gabelkopf-Längsachse verlaufenden Ebene liegen. Der Lagerzapfen 24 1s4. in die
Querbohrung 26 des einen Arms des Gabelkopfs 12 eingesetzt. In der,
folgenden
Beschreibung soll sich bei Erwähnung der Querbohrungen 26 und der verschiedenen
mit diesen zusammenwirkendenund darin ausgebildeten Teile der Ausdruck "axial" auf
das Verhältnis gegenüber der Achse der Querbohrung beziehen. Zwischen den Lagerzapfen
24 und die Umfangswand 30 des in Axialrichtung inneren Abschnitts der den Lagerzapfen
aufnehmenden Querbohrung 26 ist eine napfförmige Lagerschale 32 eingesetzt, deren
zylindrischer Umfang 32A mit der Wand 30. in Berührung steht, indem die lagerschale
von dem in Axialrichtung äußeren Ende der Querbohrung 26 aus in diese eingepreßt
worden ist. Zwischen des Umfangsfläche des Lagerzapfens 24 und der zylindrischen
inneren Umfangswand 52B der Lagerschale 32 ist eine ringförmige Anordnung von Lagernadeln
3$ angeordnet, welche eine praktisch reibungsfreie Berührung zwischen beiden Teilen_gewährleisten,
während die in Axialrichtung innere Querwand 33 der lagerschale 32 in schubübertragendem
Verhältnis dicht an der in Axialrichtung äußeren, querverlaufenden Stirnfläche 25
des Lagerzapfens 24 angeordnet ist. Lins allgemein bei 36 angedeutete Dichtung greift
neben dem offenen Ende der Lagerschale 32 an deren Umfang und an einem benachbarten
Abschnitt des Lagerzapfens 24 an und legt somit eine Abdichtung zwischen beiden
Teilen
fest, wodurch der Austritt von Schmiermittel aus der Lagerschale
und der Eintritt von Verschmutzungsstoffen in die Lagerschale verhindert werden.
Der Gabelkopf 14 weist ebenfalls zwei einander gegenüberliegende Lappen bzw. Arme
29 auf, die relativ zur Längsachse des Gabelkopfs 14 axial von diesem abstehen und
die in Schwenk- und Antriebsverbindung mit einander gegenüberliegenden, unter einem
rechten Winkel gegendber den Lagerzapfen 24 am Lagerkreuz 22 ausgebildeten Lagerzapfen
stehen. Wgnn die Lagerschale y32 einmal in der Querbohrung 26 das Arms 28 angeordnet,
worden ist und an der Wand 30 anliegt, wird sie durch einen üblicherweise als Sprengring
bezeiohneten Federring 40 an einer.axialen Auswärtsbewegung gegenüber der Querbohrung
gehindert: Der Sprengring 40 ist in eine ringförmige Aufnahmeeinrichtung in Form
einer Ringnut 42 eingesetzt, wobei die in Axialrichtung innere querverlaufende Fläche
des Rings 40 neben seinem in Radialrichtung inneren Umfang 46 an der in Axialrichtung
äußeren, querverlaufenden Stirnfläche bzw. Schulter 41 der Lagerschale 32 anliegt,
während die in Axialrichtung äußere Querfläche 50 des Rings 40 neben seinem Außenumfang
48 mit der in Axialrichtung äußeren
Wand bzw. Flanke 52
der Nut 42 in Berührung steht. Der Sprengring 40 ist von herkömmlicher Bauart; er
ist in Umfangsrichtung unterbrochen und über seinen Durchmesser zusammendrückbar,
wobei der Durchmesser des Rings in seinem unbelastetem Zustand größer ist als der
Durchmesser der Nut 42. Der Sprengring 40 (Fig. 1) weist zwei von den in Umfangsrichtung
Abstand-voneinander besitzenden Enden aus radial einwärts abstehende Schenkel 40A-auf,
die zwecks Verkleinerung des Ringdurchmessers auf passende Weise gegeneinander gedrängt
und anschließend, nachdem der Ring in seine Betriebslabe in der Plat 42 gebracht
worden ist, losgelassen werden können, so daß sich der Sprengring durchmessermäßig
in die ;ut hinein ausdehnt. Genauer gesagt, ist die Ringnut 42 in der Querbohrung
26 des betrY; ffcjtäei .".r:x.}``:t«sg£iildet und unter Begrenzung der Band
30 an der-en .1.a_ A:.i..e..@@tung äußerem Ende angeordnet, wäzrend die in Lrialrichtung
außerhalb der :lut 42 liegende Wand 31 der uerbohrung 26 herkömmlicherweise auf
gröeren Dureii:esser als die Wand 30 sowie auf größeren Durc=esser als die Au.Yenfläche
32A der Lagerschale 32 gedreht ist, so da-2 das in Axialrichtung innere Ende der
äand 31 an vier `aßt 42 endet.
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Der größere Durchmesser der dan3 31 dient einem doppelten Zweck. Da
die Lagerschale 32 von dem in Axialrichtung äußeren Ende der Querbohrung 26 aus
in diese eingepreßt
wird, bildet der größeren Durchmesser besitzende
Wandabschnitt 31 eine Gegenbohrung, die als Führungsmittel für das vorläufige Einsetzen
der Lagerschale 32 in die Querbohrung dient, so daß die Lagerschale leicht in die
Querbohrung hineingleitet, bis ihr axiales Innenende mit der Innenwand 30 in Berührung
kommt. Außerdem verhindert dieser größere Durchmesser einen Prellsitz zwischen der
Wand 31 und der lagerschale 32, so daß die Lagerschale beim Einsetzen in die Querbohrung
keinen Teil der Wand 31 in die Nut 42 hinein oder die axiale Außenwand 52 der Nut
verformt. Bei einem Kardangelenk-Gabelkopf mit einer Querbohrung 26, deren Innenwand
30 einen Durchmesser von etwa 25,4 mm besitzt, besitzt die Wand 31 einen um etwa
0,35 mm größeren Durchmesser als die Wand
30. Dieses Dimensionsverhältnis
wird ähnlich auch bei den herkömmlichen Konstruktionen angewandt. Der radiale Außenumfang
54 der Nut 42 erstreckt sich von der axialen Außenwand 52 der lJut weniger weit
in Axialrichtung einwärts als die axiale Dicke des Sprengrings 40 beträgt, so daß
das axiale Innenende der Wand 54 in Axialrichtung auswärts Abstand von der axialen
Außenfläche 41 der Lagerschale 32 besitzt. Gemäß den Fig. 1 bis 3 im Querschnitt
gesehen, erstreckt sich die axiale Innenwand 56 der Uut 42 axial und radial von
der Umfangswand 54 der iiut einwärts, so daß an der ilberschreidung der i'#ut 42
mit
der Querbohrung 26 die radiale Innenkante der Wand 56, d.h. der Übergang zwischen
der Wand 56 und der Umfangswand 30 axial einwärts von der axialen Außenfläche 41
der Lagerschale 32 und der axialen Innenfläche 44 des Rings 40 liegt und die Nutöffnung
die Außenfläche 41 der Lagerschale überlappt. Die axiale Außenwand 52 und die Innenwand
56 der Nut 42 sind mithin nicht parallel, vielmehr besitzt die Öffnung der Nut ein
größeres Axialmaß als dasjenige des in Radialrichtung äußeren Umfangs 48 der Nut,
wobei sieh die Innenwand 56 axial einwärts und auswärts gegenüber der Außenfläche
41 der Lägerschale erstreckt und die Innenwand 56 der Außenfläche 41 Zugewandt ist.
Die in Axialrichtung innere Wand 56 ist, im Querschnitt gemäß den Fig; 't bis -3
gesehen, geradlinig, so daß die ganze ringförmige Innenwand kegelstumpfförmige Konfiguration
besitzt. Die Wand 56 kann jedoch selbstverständlich etwas von ihrer geradlinigen
Form abweichen, solange ihre Neigung und ihre nicht-parallele Lage in Verbindung
mit dem Größenverhältnis zwischen der Nutöffnung und der Nut-Umfangswand aufrechterhalten
werden; d.h. sie kann im Querschnitt etwas konvex oder konkav gekrümmt sein. Da
der neben dem Umfang 48 des Rings 40 befindliche Abscil-tnitt der Außenfläche 50
des Sprengrings an der in
Axialrichtung äußeren Wand 52 angreift
und die Umfangswand 54 der Nut kleineres Axialmaß besitzt als der Ring 40, berührt
die in Radialrichtung äußere und in Axialrichtung innere Kante 58 des Rings 40,
welche durch die Überschneidung des Außenumfangs 48 mit der axialen Innenfläche
44 des Rings festgelegt wird, die in Axialriehtung innere Schrägwand 56 der i;ut,
während der Außenumfang 48 des Rings Abstand von der Umfangswand bzw. Sohle 54 der
Nut besitzt. Obgleich nicht erforderlich, ist. die radiale und axiale Außenkante
60 der Lagerschale 32, welche an der Überscahneidung der Außenfläche 41 mit der
Umfangswand 32A der Lagerschale gebildet wird, auf herkömmliche Weise hinterdreht
bzw. abge$chrägt, so daß zwischen der Außenfläche und der Umfangswand kein scharfer
Übergang-vorhanden ist, welcher in hohem Maß gegenüber einem Abbrechen empfindlich
sein würde. Bei den herkömmlichen Befestigungsanordnungen mit einem in einer Ringnut
sitzenden Sprengring besitzt die Nut üblicherweise parallele axiale Außen- und Innenwände,
wobei der Axialabstand zwischen diesen -Wänden größer ist als die Axialstärke des
von der Nut aufgenommenen Sprengrings. wenn der SpreÄ.grirz; in der liut angeordnet
ist,
liegt daher sein Umfang an der Umfangswand bzw. Sohle der Nut an, während die Axäalflächen
des Sprengrings- die in AZ Talrichtung äußere Wand bzw. Flanke der Nut und die axiale
Außenfläche des festgelegten Bauteils berühren, so daß die axiale Innenfläche des
Sprengrings in Axialrichtung Abstand von der in Axialrichtung inneren Nutflanke
besitzt. Da der axiale-Außenabschnitt der Querbohrung hinter der Nut einen größeren
Durchmesser besitzt als die Lagurschale, trachten,durch die Lagerschale neben dem
radialen Innenumfang des Sprengrings auf diesen ausgeübte, axial auswärts gerichtete
Schubbelastuur:.;cn danach, den Sprengring unter Hervorbringung einer Schwenkbewc
fitng desselben in eine schüsselartige
| bzw. durchgewölbte hcn:::r..@- -_rzu verformen, wobei |
| sich der Sprengring um di. ;. ,_r=..:-da.g der |
axialen Außenwand der @;ut miw der axialem der Querbohrung gebildete Kante herum
verschwenkt, welche gegenüber dem Umfang der Ldi;ar schale radial auw,rts versetzt
ist.
Diese radiale Versetzung in Verbindung mit der abgeschrägte: Kante der
Lagerschale ermöglicht die Schwenk-Verformung des Sprengrings und da die in Axialrichtung
innere Wand bzw. Flanke der Nut nicht am Sprengring anliegt, kann sich der in Radialriehtung
äußere Abschnitt des Sprengrings axial einwärts verschieben, während sich der radiale
Innenabschnitt des Sprengrings
unter Ermöglichung einer derartigen
Schwenkbewegung axial auswärts verlagern kann. , Gemäß den fig. 1 bis 3 trachtet
die durch die axiale Auswärtsbewegung der Lagerschale 32 auf den Sprengring 40 ausgeübte,
auswärts gerichtete Schubbelastung danach, den Sprengring unter Verschwenkung zu
verformen, so daß sein radialer Innenabschnitt axial auswärts und sein radialer
Außenabschnitt axial einwärts gedrängt wird. Infolge der Berührung der radialen
Außen- bzw. axialen Innenkante 58 des Sprengrings 40 mit der axialen Innenwand 56
kann sich jedoch der radiale Außenabschnitt des Sprengrings nicht axial einwärts
verschieben, so da.ß sich der Sprengring 40 nicht um die durch die Überschneidung
zwischen den Wänden 31 und 52 festgelegte Kante 53 herum verschwenken kann und jegliche
Durchbiegung des Sprengrings 40 federnd nachgiebig erfolgen muß, Der Sprengring
leistet jedoch einer derartigen-Durchbiegung einen wesentlich höheren Widerstand
als der in Verbindung mit den herkömmlichen Anordnungen beschriebenen, durch Yerschwenken
erfolgenden Durchwölbung. Gemäß den Fig-. 4 und 5 kann die Anordnung gemäß den-Zig.
1 bis 3 derart abgewandelt werden, daß gewährleistet ist, daß eine Summierung von
Toleranzen beim Zusammenbau
der Hauteile des Kardangelenks nicht
zu einem unerwünschten Spiel zwischen der axialen Innenwand,33 der Lagerschale 32
und der in A$ialrichtung äußeren Schubfläche 25 des Lagerzapfens 24 führen; diese
Wand und diese Stirn- bzw. Schubfläche sollen vielmehr in dicht nebeneinander befindlicher
Lage gehalten werden, während gleichzeitig eine freie Schwenkbewegung der Lagerschale
um den Lagerzapfen herum gewährleistet werden soll. Genauer gesagt, ist der Gabelkopfarm
28 um das in Axialrichtung äußere Ende der Querbohrung 26 herum an umfangsmäßig
auf Abstände verteilten Stellen durch einen üblicherweise als Kerbsichern bzw. Kerbverformung
bezeichneten Vorgang exial einwärts verformt,«sa daß mehrere VerformungsstelT len
62 vorhanden sind, In Fig, 5 sind vier derartige, auf gleiche Abstände verteilte
Stellen 62 vorhanden,-von denen sich die eine Stelle 62A an einem Funkt zwischen
den Umfangsenden des Sprengrings 40 befindet, so daß, falls der Sprengring 40 zu
einem späteren Zeitpunkt ausgebaut und wieder in die laut 42 eingesetzt wird, minJestens
drei Kerbsicherungen 62 mit dem Sprengring;zusammenwirken und ihn einwandfrei ausrichten.
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Die Verformungsstellen 62 verdrängen die in Axialrichtung äußere Wand
bzw. Flanke 52 bei 52A axial einwärts, so daß der Sprengring 40 in feste schubübertragende
Berührung
mit der Außen- bzw. Stirnfläche 41 der Lagerschale 32
gelangt und deren axiale Innenfläche 33 daher mit dichtem Abstand an die Schubfläche
25 des Lagerzapfens 24 herangebracht wird. In diesem Zusammenhang ist selbstverständlich
zu beachten, daß die Verformung, bei welcher die Verformungsstellen 62 gebildet
werden, durchgeführt wird, nachdem die Lagerschale, der Lagerzapfen und der Sprengring
in den Gabelkopf 12 eingebaut worden sind, wobei das Lagerkreuz 22 vorzugsweise
in gegenüber dem Gabelkopf zentrierter Lage gehalten wird. Hierdurch wird gewährleistet,
daß das Lagerkreuz 22 zentriert ist und gegenüber dem Gabelkopf zentriert bleibt.
Je nach der Härte des Werkstoffs, aus welchem der Gabelkopfarm 28 hergestellt ist,
und somit der Härte der axialen Innenwand 56, wird bei diesem-Yerformungavorgang
die in Axialrichtung innere bzw. in Radialrichtung äußere Kante 58 des Sprengrings
40 entweder in die Innenwand 56 eingebettet oder verschiebt sich diese Kante längs
der Innenwand 56 radial einwärts, um eine solche axial einwärts gerichtete Verlagerung
der axialen Außenwand der Nut 52 an den Stellen 52A zu ermöglichen. Da die durch
die Überschneidung der Wände 31 und 52 an de:r Stelle 52A gebildete Kante an der
axialen Außenfläche 50 des Sprengrings angreift und die in Axialrichtung innere
Wand
bzw. Flanke 56 der Nut die radiale Außen- bzw. axiale Innenkante 58 des Sprengringe
berührt, wird eine durch Verschwenken hervorgerufene Durchwölbung des Sprengrings
auf dieselbe Weise wie in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben verhindert.
Gemäß Fig. 6 kann eine gegenüber der Nut 42 gemäß den Fig. 1 bis 3 geringfügig abgewandelte,
in einer in einem Gabelkopfarm 128 vorgesehenen Querbohrung 126 ausgebildete Nut
142 für die Zwecke der Erfindung benutzt werden. Die axiale Außenwand bzw. -flanke
152 der Nut ist praktisch auf die gleiche Weise ausgebildet wie die Wand 52`
1
der Nut 42 und greift an vier axialen Außenfläche 50 eines in diese Nut
eingesetzten Sprengrings 40 an, doch besitzt-die Nut 142 keine bestimmte, in. Radialrichtung
äußere Umfangswand; stattdessen erstreckt sich die in Axialrichtung innere Wand
156 der Nut vom radialen Außenende der Wand 152 sowohl axial als auch radial einwärts,
so daß sie die axiale Innenwand 130 ,der Querbohrung 126 an einer gegenüber der
axialen Innenfläche 44 des Sprengrings 40 und dei#axialen Außenfläche 41 der in
die Querbohrung eingesetzten Lagerschale 32,axial einwärts gelegenen Stelle schneidet.
Die Wand 156 erstreckt sich eh.eilsö wie die Wand 56 gemäß den Fig. ,1 bis 3 in
Aaialrichtung sowohl einwärts als auch auswärts. Die Umfangswand
bzw.
Sohle der Nut 142 besteht somit tatsächlich nur aus der Überschneidung der axialen
Außenwand 152 und der axialen Innenwand 156, wie dies bei 154 angedeutet ist. Wie
im Fall der Ausführungsform gemäß den Pig. 1 bis 3 schließt somit die Ringnut 142
die Wand 130 der Querbohrung 126 ab und besitzt die Öffnung der Nut in der Querbohrung
größeres Axialmaß als der Nutumfang 154; weiterhin besitzt die Nutöffnung größeres
Axialmaß als der Sprengring 40 und übergreift die axiale Stirnfläche 41 der Lagerschale
32. Da die axiale Außenfläche 50 des Sprengrings 40 die axiale Außenwand bzw. -flanke
152 der Nut 142 berührt und die Sprengringkante 58, die durch die radiale äußere
Umfangswand 48 und die axiale Innenfläche 44 des Sprengrings 40 gebildet wird,-
an der Wand 156 angreift, wird der Sprengring an einer durch Verschwenken erfolgenden
Verformung in eine durchgewölbte Konfiguration infolge von auswärts gerichteten
Schubbelastungen gehindert, welche durch die Lagerschale 32 auf den Sprengring ausgeübt
werden. Wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1-bis 3 kann auch bei dieser
Ausführungsform gemäß Fig. 6 der in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 erläuterte Kerbverformungsvorgang
durchgeführt werden, um zu gewährleisten, daß ein enges Spiel zwischen der Lagerschale
32 und dem Lagerzapfen 24 vorhanden ist.
Fig. 7 veranschaulicht
eine weitere Abwandlung der Erfindung, bei welcher in der Querbohrung 226 eines
Gabelkopfarms 228 auf ähnliche Weise wie bei der Nut 42 gemäß den Fig. 1 bis 3 eine
Nut 242 ausgebildet ist, deren in Axialrichtung äußere Wand bzw. Flanke 252 von
der Nutöffnung aus radial und axial auswärts geneigt ist. Wie im Fall von Fig. 6
besitzt die Nut 242 auch hier keine bestimmte in Radialrichtung äußere Umfangswand.
Die in Axialrichtung innere Wand 256 der Nut ist vom axialen Außenende der Wand
252 aus axial und radial einwärts geneigt und schneidet die axiale Innenwand 230
der Querbohrung 226 an einer gegenüber der Fläche 44 des Sprengrings 40 und der
axialen äußeren Fläche 41 der Lagerschale 32. axial einwärts versetzten Stelle.
Die Umfangswand der Nut 242 besteht daher tatsächlich nur aus der bei 254 angedeuteten
Überschneidung zwischen den Wänden 252 und 256. Im Querschnitt gesehen ist die in
Axialrichtung innere Wand 256 gegenüber dem Sprengring 40 und der Wand 252 konkav
gekrümmt ausgebildet. Die radiale Außen- bzw. axiale Innen-Umfangskante 58 des Sprengrings
40 greift an der Wand 256 an, während die am Schnittpunkt zwischen der axialen äußeren
Wand 252 und der Wand 23'i der Querbohrung 226 gebildete Kante 253 die in
Axialrichtung äußere Fläche 50 des Sprengrings berührt, so daß letzterer an einer
durch Verschwenken erfolgenden
Verformung zu einer durchgewölbten
Konfiguration in Abhängigkeit von durch die Lagerschale 32 auf ihn ausgeübten, axial
auswärts gerichteten Schubbelastungen gehindert wird, wie dies in Verbindung mit
den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3 und gemäß Fig. 6 beschrieben worden
ist. Darüberhinaus kann die Ausführungsform gemäß Fig. 7 auf die in Verbindung mit
den Fig. 4 und 5 beschriebene Weise einem Kerbverformungsvorgang unterzogen werden.
Gemäß Fig. 8 ist bei der Verwirklichung der Erfindung auch eine Umkehrung der Befestigungsanordnung
bezüglich der Anordnung der Nut und des Sprengrings möglich. In diesem Fall nimmt
ein Gabelkopfarm 66 mit einer zylindrischen Querbohrung 68 gleichbleibenden Durchmessers
eine napfförmige Lagerschale 70 auf, die von dem in Axialrichtung äußeren Ende der
Querbohrung 68 aus in diese eingepreßt und zwischen dem Arm 66 und einem diesem
gegenüber verschwenkbar gelagerten Lagerzapfen 72 angeordnet ist. Der Arm 66 ist
an seinem axialen inneren Ende mit einer flachen Ringschulter 73 versehen, während
sich die Lagerschale 70 von der Schulter aus axial einwärts erstreckt. Der in Radialrichtung
äußere zylindrische Um4 fang 74 der lagerschale 70, d.h. der in der Querbohrung
68 befindliche und deren Wand 69 berührende Abschnitt
der Umfangswand
der Lagerschale, läuft an seinem in Axialrichtung inneren Ende in eine ringförmige
Umfangsnut aus, deren Breite die Schulter 73 übergreift bzw. sich in Axialrichtung
sowohl einwärts als auch auswärts über diese Schulter erstreckt. Der zylindrische
Umfang 78 der Lagerschale besitzt in Axialrichtung einwärts von der-Nut 76 kleineren
Durchmesser als der Umfang 74 und dient somit als Führungsabschnitt, wenn die Lagerschale
70 vom Außenende der Querbohrung 68-aus in diese eingepreßt wird. Außerdem gewährleistet
der kleinere Durchmesser des Umfangs 78, daß durch seine Berührung mit der Wand
69 der Querbohrung 68 beim Einpressen der Lagerschale in die Querbohrung keine Belastungen
auf diesen Umfang ausgeübt werden, welche ein Brechen der Lagerschale an dieser
Stelle oder möglicherweise ein Hineindrängen eines Teils der Lagerschale in die
Nut 76 oder eine anderweitige Beschädigung der Nut hervorrufen könnten. Dis in Axialrichtung
innere Wand 80 der Nut 76 liegt in einer senkrecht zur Achse der Querbohrung 68
verlaufenden Ebene, während sich die in Radialrichtung innere Umfangswand 82 der
Nut 76 von der Wand 80 axial auswärts erstreckt und an einer axial einwärts von
der Schulter 73 gelegenen Stelle endet. Die in hxialrichtung äußere Wand
84
beginnt am axialen Außenende der Wand 82 und erstreckt sich unter einem Winkel sowohl
axial als auch radial von dieser auswärts und endet am Umfang 74 der Lagerschale
70. Die Nut 76 endet somit zwischen den Umfangsflächen 74 ünd 78, da sie dazwischen
liegt, und erstreckt sich in Axialrichtung über die Schulter 73, während sich die
Wand 84 in Axialrichtung sowohl einwärts als auch auswärts von der Schulter erstreckt.
In der Nut 76 ist ein Sprengring 86 angeordnet der mit der Schulter 73 in Berührung
steht und eine axiale Auswärtsbewegung der Lagerschale 70 gegenüber dem Arm 66 verhindert.
Wenn sich die Lagerschale 70 auswärts zu bewegen trachtet, übt sie ersichtlicherweise
eine axial einwärts gerichtete Gegenwirk-Belastung.an der Stelle auf den Sprengring
aus, an welcher er an der Schulter 73 angreift. Da außerdem der Umfang 78 der Lagerschale
kleiner ist als ihr Umfang 74, trachtet der Sprengring danach, sich unter Verschwenkung
um die durch die Überschneidung der Schulter 73 mit der Wand 69 des Arms 66 gebildete
Kante herum zu verformen. Der Sprengring besitzt in üblicher Weise einen geschlitzten
Umfang und ist durchmessermäßig ausdehnbar, wobei sein Durchmesser in unbelastetem
Zustand des Sprengrings 86 kleiner ist als der Durchmesser der in Radialrichtung
inneren Wand 82 der
Nut 76. Die in Umfangsrichtung voneinander
entfernten, nicht dargestellten Enden des Sprengrings 86 können auf passende Weise
auseinandergezogen werden, um den Ringdurchmesser zu vergrößern; nachdem der Ring
in seine betriebliche Zage in der Nut 76 gebracht worden ist, wird die auf den Sprengring
ausgeübte Spreizkraft aufgehoben, so daß der Ring seinen Durchmesser verkleinert
und in die Nut einschnappt. Die in Axialrichtung innere Fläche 88 des Sprengrings
greift ,an der in Axialrichtung inneren Wand der Nut 76 an, während der in Radialrichtung
innere Umfang 90 des Sprengrings Abstand von der in Radialrichtung inneren Wand
82 der Nut besitzt. Der in Radialrichtung äußere Abschnitt der axialen äußeren Fläche
92 des Sprengrings 86 berührt die Schulter 73, während die«in Radialrichtung innere
bzw. in Axialrichtung äußere Umfangskante 93 des Sprengrings 86, die durch den Schnittpunkt
zwischen den Flächen 90 und 92 gebildet wird, an der in Axialrichtung äußeren Wand
8¢ der Nut 76 anliegt. Wenn sich die Lagerschale 70 gegenüber dem Arm 66 axial auswärts
zu bewegen trachtet, wird eine durch Verpchwenken hervorgerufene Verformung des
Sprengrings 86 in schüsselförmige bzw. durchgewölbte Konfiguration an. der durch
den Schnittpunkt zwischen der Schulter 73 und der Wand 69 der Querbohrung 68 gebildeten
Kante durch die Berührung des Sprengrings 86 mit der in Axialrichtung äußeren Wand
84 der Nut 76 verhindert.
Gemäß Fig. 9 ist ein Zahnrad 100 drehbar
auf einer Welle 102 gelagert. Zwischen die Bohrung 104 des Zahnrads und den Umfang
106 der Welle ist eine Gleitlagerbüchse 108 eingesetzt, die auf die Weile aufgepreßt
ist. Die Welle 102 ist mit zwei in Axialrichtung Abstand voneinander besitzenden
Nuten 110 und 112 zur Aufnahme von Sprengringen 114 bzw. 116 versehen. Die aus der
Welle und der Lagerbüchse bestehende Anordnung besitzt somit einen durch die Ziffer
103 angedeuteten Durchmesser und einen zweiten größeren Durchmesser, der bei 103A
angedeutet ist. Die Sprengringe 114 und 116 liegen an den einander in Axialrichtung
gegenüberliegenden Stirnflächen bzw. Schultern 117 bzw. 118 des Zähnrads und an
den Schultern 119 bzw. 120 der Büchse 106 an und verhindern hierbei eine Axialbewegung
des Zahnrads relativ zur Welle 102. Ersichtlicherweise berührt das Zahnrad 100 die
Sprengringe. an einer Stelle, die radial auswärts von der Stelle versetzt ist, an
welcher die Sprengringe mit dem Umfang der Welle 102 an deren Durchmesserabschnitt
103 in Berührung stehen, so daß durch das Zahnrad auf die Sprengringe ausgeübte,
axial auswärts gerichtete :Belastungen danach trachten, die Sprengringe unter Durchwölbung
zu verformen. Die offenen Seiten der Nuten 110 und112 er-, streeken sich über die
Stirnflächen des Zahnrads 100 und der Büchse 106 hinaus, während weiterhin die in
Radialrichtung
innere Wand bzw. Sohle 121 jeder Nut in Axialrichtung
kürzer ist als die Axialabmessung der Öffnung bzw. offenen Seite der Nut. Die in
Axialrichtung inneren Wände 122 und 123 der Nuten 110 und 112 sind gegenüber der
in Radialrichtung inneren Wand 121 der Nuten radial auswärts und axial einwärts
geneigt und verlaufen somit nicht parallel zu den in Axialrichtung äußeren Wänden
124 und 125 der Nuten 110 bzw.112. Die in Axialrichtung inneren Wände 122 und 123
erstrecken sich axial sowohl einwärts als auch auswärts von den Stirnflächen 117,
119 bzw. 118; 120 des Zahnrads 100 bzw. der Lagerbüchse 106. Die in Axialrichtung
äußeren Flächen der Sprengringe 114 und 116 berühren nahe ihres Innenumfangs die
in Axialrichtung äußeren Wände 124 und 125 der Nuten 110 bzw. 112, während-die in
Axialrichtung inneren Flächen der Sprengringe 114 und 116 an ihrem in Radialrichtung
äußeren Umfang an den Stirnflächen 117, 119 bzw. 118, 120 des Zahnrads bzw. der
Lagerbüchse anliegen. Wenn die SprengrinKe 114 und 116 durch das Zahnrad
und/oder die Lagerbüchse axial auswärts gedrängt werden, wird eine Verformung derselben
in durchgewtilbte Konfiguration durch die Berührung zwischen der radial und axial
inneren Kante der Sprengringe 114 und 116 und den Wänden 122 bzw. 123 verhindert.
Obgleich
vorstehend verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben
sind, sind selbstverständlich gewisse Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne
daB der Rahmen der Erfindung verlassen wird.