DE1933166C3 - Nabenbefestigung mit einer auf eine Welle aufgeschraubten Mutter - Google Patents

Description

Bei einer bekannten Nabenbefesiigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (FR-PS 14 92 623) ist eine Mutter von außen auf das Ende einer Welle aufgeschraubt, und im Inneren des hohlen Endes der Welle sowie im Inneren einer über die Welle hinausragenden Verlängerung der Mutter greift eine Verriegelungs-Manschette mit einer Außen-Keilverzahnung in hintereinanderliegenden Innen-Keilverzahnungen der Welle und der Mutter ein. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Mutter in Axialrichtung zu verlängern, damit das Innengewinde der Mutter und die Innen-Keilverzahnung zur Aufnahme der Verriegelungs-Manschette hintereinander angeordnet werden können. Dadurch ergibt sich eine erhebliche axiale Baulänge der Nabenbefestigung. Eine ähnliche Nabenbefestigung geht aus der GB-PS 8 02 263 hervor. Bei dieser Nabenbefestigung ist ebenfalls die Mutter außen auf die Welle aufgeschraubt, und die Verriegelungs-Manschette greift auf der Innenseite in eine Außen-Keilverzahnung der Welle und auf der Außenseite in eine Innen-Keilverzahnung der Mutter ein, die sich innerhalb einer axialen Verlängerung der Mutter befindet.

Bei derartigen Nabenbefestigungen ist die Manschette gleichzeitig mit der Mutter und mit der Welle mittels unabhängiger, zusammenwirkender Keilverzahnungspaare in Eingriff. Auf diese Weise weiden die Nabe, die Mutler und die Manschette zusammen in fester Verbindung mit der Welle gehalten und bilden eine als Einheit wirkende Nabenbefestigung, zum Beispiel für Bestandteile eines Walzlagers. Derartige Nabenbefestigungen sind bequem oder mit einfachen Werkzeugen montierbar. Die genannten bekannten Vorrichtungen weisen jedoch eine relativ große axiale Baulänge auf, und zwar nach der FR-PS 14 92 623 wegen der in axialer Richtung gesonderten Anordnung von Verrastungsvorrichtung und Montageflansch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nabenbefestigung der angegebenen Art zu schaffen, die eine möglichst geringe axiale Verlängerung der ίο Gesamtkonstruktion bedingt.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung sind diese Elemente ohne zusätzliche Baulänge in dem gemeinsamen Bereich vorgesehen, der durch Mutter und Manschette mit ihren Keilverzahnungen ohnehin vorgegeben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen bezüglich der Verrastungsvorrichtung sind in den beiden Unteransprüchen angegeben. Als Verrastungselement ist ein Sprengring bereits aus der FR-PS 14 92 623 bekannt

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Schniitansicht der erfindungsgemäßen Nabenbefesiigung im Eingriff mit den im Schnitt gezeigten Kugellagerteilen und der Welle;

F i g. 2 eine Schnittansicht des Wellenendes;
Fig.3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der zur Nabenbefestigung gehörigen Mutter;

Fig.4 eine Draufsicht auf die in Fig.3 gezeigte Mutter;

Fig.5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Verriege'ungs-Manschette;

Fig.6 eine Ansicht von unten auf die in Fig.5 gezeigte Manschette;

F i g. 7 eine zweite Ausführungsform der Manschette, bei der das Manschettenende vorgeformt und geschlitzt ist und flexible Segmente bildet;

Fig.8 eine Seitenansicht der Welle im Eingriff mit einer weiteren Ausführungsform der Nabenbefestigung im Schnitt;

F i g. 9 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nabenbefestigung in Schnittdarfestellung;

F i g. 10 das Wellenende der in F i g. 9 veranschaulichten Ausführungsform im Schnitt;

Fig. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Mutter der in F i g. 9 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 12 eine Draufsicht auf die in Fig. 11 gezeigte Mutter;

Fig. 13 eine Ansicht der Mutter der Fig. 11 von unten;

Fig. 14 eine Teilschnittdarstellung der Manschette gemäß F i g. 9;

Fig. 15 eine Ansicht der Manschette der Fig. 15 von unten.

Zunächst wird auf die F i g. 1 bis 6 Bezug genommen. Die Nabenbefestigung weist eine Welle 11 auf, die auf ihrer Außenfläche eine radial vorstehende Keilverzahnung 12 und im Längsabstand von dieser eine weitere Keilverzahnung 13 trägt. Der mit der Keilverzahnung 13 versehene Teil der Welle trägt weiterhin ein durchgehendes Außengewinde 14, das mindestens zum bo Teil die Keilverzahnung 13 durchzieht. In Längsabstand von der Keilverzahnung 12 ist ein Ringflansch 15 angeordnet, der in radialer Richtung von der Welle U vorspringt und eine als Anlage dienende Schulter 16 bildet. Er ist jedoch nicht Teil der Nabenbefestigung.
ι.-, Durch das Zusammenwirken eines Zahnrades 17, das Zähne 18 auf dem Umfang und eine Keilverzahnung 19 im Inneren aufweist, die mit der Keilverzahnung 12 der Welle in Eingriff steht, mit der Schulter 16 wird ein

innerer Kugellager-Laufring 20 in Axialrichtung festgelegt Dadurch sind zugleich die Kugeln 21 und der äußere Kugellager-Laufring gesichert

Eine Mutter 23 ist mit einem durchgehenden Innengewinde 25 und auf ihrer Außenseite mit einer s radial vorstehenden Keilverzahnung 26 versehen. In Längsabstand von der Keilverzahnung 26 ist ein nach außen ragender Ringflansch 28 angeordnet, der von der Keilverzahnung durch eine Ringnut 27 getrennt ist Der Ringflansch ist zur Anlage an dem Zahnrad 17 bestimmt Die Mutter 23 ist auf die Welle 11 aufgeschraubt, wobei das Außengewinde 14 der Welle und das innengewinde 25 der Mutter ineinandergreifen.

Eine Verriegelungs-Manschette 29 ist mit einem dehnbaren oder biegsamen Ende 30 sowie mit zwei voneinander beabstandeten Innen-Keilverzahnungen 31 und 32 versehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 6 ist das biegsame Ende 30 der Manschette 29 von außen nach innen durchgehend oder absatzweise derart eingewölbt, daß es in die Ringnut 27 der Mutter 23 einrasten kann.

Aufgrund des Eingriffs zwischen der inneren Keilverzahnung 32 der Manschette 29 und der Keilverzahnung 13 der Welle und des gleichzeitigen Eingriffs der Innen-Keilverzahnung 31 der Manschette 29 mit der Keilverzahnung 26 der Mutter 23 kann sich diese nicht mehr auf der Welle 11 drehen und von dieser lösen. Aufgrund des Eingriffs des eingewölbten Endes 30 der Manschette 29 in die Ringnut 27 der Mutter 23 kann sich die Manschette 29 im Betrieb der rasch laufenden Welle nicht mehr in axialer Richtung gegen die Nabenbefestigung verschieben.

Die Anzahl der Zähne der Innen-Keilverzahnung 32 unterscheidet sich von der Anzahl der Zähne der Keilverzahnung 13, so daß ein Noniuseffekt entsteht. Wenn nämlich die Anzahl der ineinandergreifenden Zähne an der Welle und der Manschette gleich wäre, wäre es notwendig, die Manschette 29 mit dem Wellenende genau auszurichten, um beide Keilverzahnungen in Eingriff zu bringen. Bei der unterschiedlichen Zähnezahl kann die Manschette etwas gedreht werden, bis die Keilverzahnung 13 der Welle und die Keilverzahnung 32 der Manschette 29 ineinandergreifen.

Am äußeren Ende der Manschette 29 ist ein Flansch 23 vorgesehen, der die Demontage der Manschette erleichtert. Mit Hilfe eines passenden Werkzeugs, das in die Nut unmittelbar hinter dem Flansch 33 eingreift, läßt sich die Manschette von der Mutter 23 abziehen, so daß die Mutter abgeschraubt werden kann.

Eine zweite Ausführungsform der Manschette, die mit 29a bezeichnet ist, ist in F i g. 7 gezeigt. Sie weist ebenfalls einen Flansch 33 zum Abziehen der Manschette sowie zwei in Abstand liegende Innen-Keilverzahnungen 31,32 auf. Das Ende 30a ist jedoch in biegsame Segmente 34 unterteilt, die nach innen eingewölbt sind, so daß der Durchmesser innerhalb der Segmente 34 kleiner ist als der Außendurchmesser der Ringnut 27 der Mutter. Nach dem Montieren des Kugellagers und des Zahnrades 17 und dem Aufschrauben der Mutter auf die ω Welle 11 rastet die Manschette 29a auf der Mutter ein. Im übrigen besteht Übereinstimmung mit der vorangegebenen Ausführungsform.

Fig.8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Manschette 29 und der Mutter 23, die in diesem Falle mit <>ί 23a bezeichnet ist. Auf der Außenfläche der Mutter ist eine durchgehende Ringnut 35 vorgesehen, und die Manschette 29b weist auf der Innenfläche eine entsprechende Ringnut 36 auf. Ein Sprengring 37 greift teilweise in die Ringnut 35 und teiiweise in die Ringnut 36 ein. Nachdem die Haltemutter 23a vollständig aufgeschraubt ist und ihr Ringflansch 28 gegen das Zahnrad 17 drückt, wird die Manschette 296 in axialer Richtung über die Mutter 73a geschoben. Der Sprengring 37 wird dabei von der abgeschrägten Stirnfläche 38 des Endes 30i> der Manschette 29b kurzzeitig nach innen gedruckt

Wird die Manschette weiter auf die Mutter 23a aufgeschoben, so gelangt die Ringnut 36 über die Ringnut 35, und der Sprengring 37 kann sich ausdehnen, so daß er teilweise in beide Ringnuten eingreift

In der Zeichnung ist die Manschette 296 mit einer Innen-Keilverzahnung 31a dargestellt, die in Längsrichtung weiter ausgedehnt ist als die Innen-Keilverzahnung 31 der Manschette 29, so daß sich die Ringnut 35 zumindest durch die Kämme der Zähne erstreckt.

Die Keilverzahnung 31a kann aber auch kurz vor der Ringnut 35 enden. Im übrigen besteht wiederum Übereinstimmung mit den vorangegangenen Beispielen, deren Bezugsziffern zum Teil verwendet worden sind.

In dem Beispiel der Fig.9 bis 14 ist eine Ausführungsform gezeigt, die für eine Hohlwelle 39 geeignet ist. Die Hohlwelle weist auf der Innenseite eine Keilverzahnung 40 auf, die von einem durchgehenden Innengewinde 41 durchzogen ist. Weiterhin ist auf der Hohlwelle 39 eine Außen-Keilverzahnung 42 vorgesehen, die durch ein Außengewinde 43 durchzogen wird.

In Längsabstand zu der Innen-Keilverzahnung 40 und dem Innengewinde 41 ist im Inneren eine als Widerlager dienende Schulter 44 vorgesehen. Die Schulter 44 kann ein durchgehender oder unterbrochener Ring sein oder auch als einfacher Anschlag ausgebildet sein.

In die Hohlwelle 39 ist eine Mutter 45 eingeschraubt, die mindestens auf einem Teil ihrer Außenfläche ein Gewinde 46 aufweist und mit einem radial nach außen vorspringenden Flansch 47 versehen ist, der an seinem Umfang eine Längs-Keil verzahnung 48 trägt. Auf der dem Gewinde 46 gegenüberliegenden Innenfläche ist die Haltemutter mit einer inneren Keilverzahnung 49 versehen. Die Zahnfußtiefe der Keilverzahnung 48 ist kleiner als die Kammhöhe der Keilverzahnung 40, so daß die Keilverzahnung 48 durch die Keilverzahnung 40 hindurchgleiten kann. Ferner ist der maximale Durchmesser der Keilverzahnung 48 praktisch gleich dem maximalen Innendurchmesser der Hohlwelle 39.

Das Gewinde 46 der Mutter 45 wird in das Innengewinde 41 der Hohlwelle 39 eingeschraubt, bis das vordere Ende der Keilverzahnung 48 gegen die Schulter 44 anliegt. Aus weiter unten erläuterten Gründen ist an der Mutter 45 eine Ringnut 49a ausgebildet.

Eine Verriegelungs-Manschette 50 weist eine Außen-Keilverzahnung 51 und eine weitere Außen-Keilverzahnung 52 auf, die beide radial nach außen vorspringen. Diese Keilverzahnungen kommen mit den Innen-Keilverzahnungen 40 der Hohlwelle 39 bzw. 49 der Mutter 45 in Eingriff und verriegeln Haitemutter und Hohlwelle miteinander.

Ferner ist die Manschette 50 mit einem dehnbaren oder biegsamen Ende 53 versehen, das nach außen ausgewölbt ist und in die innere Ringnut 49a der Mutter 45 eingreifen kann. Dadurch ist die Manschette 50 in Axiairichtung festgelegt.

Die Manschette 50 weist im übrigen einen nach innen vorspringenden Flansch 54 auf, der zum Erfassen beim Herausziehen dient.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Nabenbefestigung mit einer auf eine Welle aufgeschraubten Mutter und mit einer Verriegelungs-Manschette, die einen radial vorspringenden Flansch zur Axialverschiebung aufweist und die mit der Welle einerseits und der Mutter andererseits über Keilverzahnungen drehfest in Eingriff zu bringen und in achsparalleler Richtung elastisch und lösbar verrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungs-Manschette (29,50) die Mutter (23,45) und die Welle (11,39) von außen bzw. innen entsprechend der Anordnung der Mutter in bezug auf die Welle übergreift, daß die Keilverzahnung (12, 13, 40) einem Teil des die Mutter (23, 45) und die Welle (11, 39) verbindenden Gewindes überlagert ist und daß die Mutter (23, 45) und die Manschette (29,50) zur achsparal'elen Verriegelung miteinander verrastbar sind.

2. Nabenbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (30a) der Verriegelungs-Manschette (29, 50) in Längsrichtung in mehrere flexible Segmente (34) zur achsparallelen Verriegelung im Zusammenwirken mit einem zurückspringenden Teil der Mutter (23, 45) gespalten ist.

3. Nabenbefestigung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ringnuten (35, 36) auf den einander zugewandten Flächen von Mutter (23, 45) und Verriegelungs-Manschette (29, 50) sowie durch einen Sprengring (37) zur achsparallelen Verriegelung der Manschette im Zusammenwirken mit den Ringnuten.