DE2607213C3 - Verdrehsicherung für eine Gewindemutter - Google Patents
Verdrehsicherung für eine GewindemutterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdrehsicherung für eine Gewindemutter gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Um zu vermeiden, daß sich eine auf eine Welle, einen
Bolzen o.a. geschraubte Mutler löst und dadurch die gegebene Verschraubung oder z. B. die axiale Fixierung
eines Elementes auf der Welle oder dem Bolzen verlorengeht, ist es allgemein üblich, sie durch
besondere Maßnahmen gegen Verdrehen zu sichern. Unter anderem werden scheibenförmige .Sicherungsbleche,
wie sie beispielsweise in der DIN-Norm 70 592 dargestellt sind, verwendet. Diese Sicherungsbleche
werden stirnseilig an die aufgeschraubte Mutter gelegt, wobei einerseits entlang dem äußeren Umfang des
Sicherungsbleches vorgesehene abgewinkelte Nasen in entsprechende nulförmige Aussparungen der Mutter
greifen, und andererseits mindestens eine an dem inneren Umfang des Sicherungsbleches vorgesehene, in
die entgegengesetzte Richtung a'jgev/inkelte Nase in eine entsprechende nutförmige Aussparung der Welle
greift. Nachteilig ist hierbei, daß die abgebogenen Nasen des Sicherungsbleches in ihrer räumlichen Lage
sowohl auf die Aussparungen der Mutter als auch auf die
Aussparungen der Welle abgestimmt sein miissi-n.
Darübcrhinaus ergeben sich hei der Verwendung dieser
bekannten Sicherungsbleche in vielen (allen dann Schwierigkeiten, wenn eine Gewindeinutter gesichert
werden soll, die auf eine Welle mit relativ grußer
Durchbiegung, z. D. auf eine WeRe eines Schaltgetriebes,
aufgeschraubt ist. Dann kann es während des Betriebes nämlich unter Umständen vorkommen, daß
das Sicherungsblech durch anliegende andere Bauelc-
t'i mente infolge des ständigen Verbiegens der Welle
regelrecht zermahlcn wird, so daß es seine Sicherungswirkung verliert, wobei zu berücksichtigen ist. daß sein
Sicherungswert bereits von Haus aus nicht besonders gut ist.
-" Aus der DEAS 19 03 807 sowie der DE-OS 19 33 166
sind Anordnungen bekannt, bei denen zur Verdrehsicherung einer Gewindemutter jeweils ein Bauelement
axial gegen die aufgeschraubte Mutter geschoben wird, wobei ein Sicherungsglied jeweils integrierter Bestand-
~>~> teil dieses Bauelementes ist. Bei der einen bekannten
Anordnung (DE-AS 19 03 807) weist das Bauelement einerseits einzelne I lalicnasen auf, welche in zugeordnete
Aussparungen der Mutter eingreifen, und andererseits axiale Keilnuten, welche mit zugeordneten axialen
mi Keilnuten auf dem Gewinde des Schraubbolzcns
zusammenwirken.
Bei der anderen bekannten Anordnung (DIvOS IM 3) Ibb) weist das axial gegen die aufgeschraubte
Mutier /ti schiebende laiiclcmcni einerseits eine axiale
• '■>
Inncnricfclting auf, ν 'jlche mn einer zugeordneten
axialen Kiflelverzahiuing der Welle zusammenwirkt,
und andererseits ist eine weitere axiale Innenricfcliing
vorgesehen, welche mit einer zugeordneten Riffelver-
/ahnungderGewindcmuiiLT zusammenwirkt
Um die /u sichernden und sichernden Bauteile
zusammenzubauen, ist bei diesen bekannten Anordnungen
jeweils eine genaue Abstimmung der ein/einen Teile bezüglich der örtlichen Lage ihrer Keilnuten.
Riffelverzahnungen, Haltenasen etc. erforderlich, so daß
eine stufenlose Sicherung der aufgeschraubten Gewindemutter nicht möglich ist.
Aus der US-PS 25 50 867 ist es bekannt, das Verdrehen einer auf einen Schraubbolzen geschraubten
Gewindemutter dadurch zu unterbinden, daß man ein mit einer Verzahnung versehenes Sicherungsglied in
eine der Mutter zugeordnetes Bauelement hineintreibt. Bei dieser bekannten Anordnung geht es nicht um die
Verdrehsicherung einer auf eine, insbesondere rotierende, Welle geschraubten Gewindemutter, sondern um die
Verdrehsicherung einer mehrere Platten o. ä. verbindenden Schrauben/Mutter-Anordnung. Die Mutter ist
dabei innerhalb einer Sackbohrung versenkt ungeordnet und schließt bündig mit der Oberfläche der die
Sackbohning aufweisenden Platte ab. wobei zwischen
Mutter und Wandung der Bohrung ein genügend gi oßer
Spalt zur Aufnahme eines besonderen Sicherungsringes besteht. Der Sicherungsring steht dabei einerseits über
eine Verzahnung mit der auf den Schraubbolzen aufgeschraubten Mutter in Verbindung und er ist
andererseits mit seiner als scharfkantiges Schneidwerkzeug ausgebildeten äußeren Verzahnung in die Platte
hineingeschnitten. Beim Montieren dieses Sicherungsringes findet daher ein echter Schneidvorgang statt, bei
dem Späne anfallen, was bei Anordnungen mit sich drehenden Wellen — zum Beispiel in Schaltgetrieben —
nicht akzeptabel wäre. Bei dieser bekannten Anordnung besteht darüberhinaus eine Verdrehsicherung nur
zwischen der Mutter und der Platte, nicht jedoch zwischen der Mutter und dem Schraubbolzen selbst.
Aus der DE-AS 11 19 604 ist eine Sicherungsschreibe
zur Sicherung einer Gewindemutter auf einem Schraubbolzen bekannt, bei der Schneidzähne sich ihre
Sicherung-Verzahnung selbst schneiden. Diese Sieherungsscheibe wird auf den Schraubbolzen aufgeschoben
und liegt stirnseitig an der aufgeschraubten Gewindcmtitter an. Diese Sicherungsscheibe weist einerseits
Schneidzähne auf, welche sich ihre Sicherungsverzahnung auf dem Schraubbolzen selbst schneiden, und
andererseits Haltezungen-Paare, ν eiche mit Schlüsselflachen
der Gewindemutter fluchten müssen und —
nach Aufschieben der Scheibe auf den Schraubbolzen — um diese Schlüsselflächen herumgebogen werden. Die
Sicherungsscheibe muß sehr sorgfältig und gezielt
derartig auf den Gewindebolzen aufgesetzt werden, daß die Haliizungen-Paarc genau mit den zugehörigen
Schlimclflächen der Gewindemutter fluchten. Die Halterungen sind nämlich jeweils paarweise derart in
einer gemeinsamen Ebene angeordnet, daß sie — nach dem Aufschieben der Sichcrungsscheibe — flach an den
entsprechenden Schlüssclflächen der Mutter zur Anlage kommen können, wobei die Ebenen benachbarter
Halterungen-Paare einen Winkel begrenzen, der dem
Winkel zwischen benachbarten Schlüsselflächcn der Mutter entspricht. F.niwcclcr muß also beim Aufschieben
der .Sicherungsscheibe auf den Gewindebolzen sehr genau gezielt werden, daß eine genaue Zuordnung
/wischen Schlüssclflächen und Halte/ungen gewährleistet
ist, was sehr schwierig sein dürfte, oder die
aufgeschraubte Mutter muß nach dem Aufschieben der .Sicherungsscheibe so T?il gelockert oder fester gedreht
werden, daß die Schlüssclflächc mit den Halterungen
ί<>
genau fluchtet. Da die aufgeschobene Sicherungsschei
be stirnseitig an der aufgeschraubten Mutter anliegt, kann sie bei rotierenden Wellen mit relativ großer
Durchbiegung durch anliegende andere Bauelemente infolge des ständigen Verbiegens der Welle /ermahlen
werden, wodurch die Sicherungswirkung verloren geht.
Aufgabe der Erfindung ist es. eine Verdrehsicherung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten
Art so auszubilden, daß eine besondere örtliche Abstimmung der sichernden und zu sichernden Teile
bezüglich Aussparungen, Vorsprüngen, Nasen o. ä- nicht erforderlich und daher eine völlig stufenlose Sicherung
möglich ist, wobei eine einwandfreie und dauerhafte Sicherung auch dann gewährleistet sein soll, wenn die
Welle während des Betriebes eine relativ große Durchbiegung erfährt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäö durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Es wird also eine verdrehsichere Verbindung
zwischen Sicherungsglied und Gewindemutter oder zwischen Sicherungsglied und «juelement dadurch
hergestellt, daß eine an einem dieser Bauteile angeordnete axiale Rändelung, Kurzverzahnung o. ä. beim
axialen Aufschieben des Bauelementes in die Oberfläche des ihr zugeordneten Bauteils hineingepreßt wird.
Durcii diese Maßnahmen erhält man ohne wesentlichen
Aufwand eine betriebssichere dauerhafte Verdrehsicherung, die ein blindes Montieren des Sicherungsgliedes
ermöglicht, da die sonst erforderliche Abstimmung von Nasen o. ä. des Sicherungsgliedes sowohl auf die zu
sichernde Mutter als auch auf die Welle entfällt.
Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbetspiele werden die Erfindung und vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. I einen Ausschnitt aus einem Schaltgetriebe mit
einer Verdrehsicherung gemäß der Erfindung,
Fig.2 und 3 die zum Teil geschnittene Haupt- und
Seitenansicht des in F i g. 1 verwendeten Sicnerungsgliedes,
Fig.4 und 5 die zum Teil geschnittene Haupt- und
Seitenansicht der in F i g. 1 verwendeten Gewindemutter,
Fig.6 eine Schnittdarstellung des in Fig. 1 verwendeten,
als Synchronkörper ausgebildeten Bauelementes,
F i g. 7 eine Anordnung, bei der das Sicherungsglied
integrierter Bestandteil des als Synchronkörper ausgebildeten Bauelementes ist.
Fig.8 eine andere Anordnung, bei der das Sicherungsglied
ebenfalls integrierter Bestandteil des Bauelementes ist und
F i g. 9 ein Detail der Gewindemutter. * In den schematischtn Darstellungen der Figuren sind
im wesentlichen nur die Teile dargestellt, welche für das Verständnis der Erfindung notwendig sind. Fig. '. zeigt
den Ausschnitt aus einem Schaltgetriebe. Ε>Λε mit einem
Zahnritzel 14 versehene Welle 1 ist unter anderem über ein Doppelkegellager 13 im nicht weiter dargestellten
Gelriebegehäuse gelagert. Das Doppelkegellager wird mittels einer mit 3 bezifferten Gewindemutter axial
gegen das Zähnrit/el 14 gepreßt. Die Gcwindemutler
selbst ist als innerer Laufring eines Nadeiiagcrs 15
ausgebildet, welches /ur Lagerung eines mit Ü6
bezifferten Losrades des Getriebes dient. Auf der vom
Doppelkegellager 13 abgewandten Seite der Gewinde mutter 3 ist ein als Synchronkörper einer Synchronisiereinrichtung
ausgebildetes Bauelement 2 mittels einer Steckverzahming M verdrehsicher auf der Welle 1
gelagert. Die sich chinin axial anschließenden weiteren
Bauelemente sind im einzelnen nicht weiter dargestellt. Fs vernein sich, daIi ein weiteres Wälzlager sowie
mindestens ein Sicherungsring o. ä. zur axialen Fixierung der auf der Welle befindlichen Bauelemente
vorgesehen sind. Um die Cicwindemutter 3. deren
Gewinde mit 9 beziffert ist. gegen Verdrehen zu sichern, ist ein axial ausgerichtetes ringförmiges metallisches
Sicherungsglied 4 vorgesehen. Wie aus den F i g. 2 und 3 zu erkennen ist, ist dieses auf seinem Innenumfang mit
einer Steckverzahnung 5 versehen, mit der es bis zu einem axialen Anschlag auf die mit einer korrespondierenden
Steckverzahnung, welche primär zum Aufbringen des Sehraubenmomentes dient, versehene Gewin
delimiter gesteckt ist. so dall eine verdrehsichere Verbindung zwischen Sicherungsglied 4 und Gewindemuiter
5 hergestellt ist. Sieckverzahnung und axialer
Anschlag ilt-r (icwindcmiittcr 3 sind in den F-" i e. 4 und 3
mit 7 bzw. 8 beziffert. Das an der Gewindemiilier 3
anliegende Bauteil 2 ragt in den axial Ober die (iewindemutier 3 hinaiisstehcndcn Teil des Sicherungsgliedcs
4 hinein. Dieser Teil des Bauelementes 2 ist — wie I i g h zeigt — mit einer scharfkantigen Ränderung
oder Kiirzvcrzahniing 10 versehen, welche bei der
Moulage des Schaltgetriebes durch axiales Verschieben ilcs Bauelementes in den axial überstehenden Teil des
Sicherlingsgliedes 4 hineingedrückt wird und sich dabei in die Oberfläche der Innenkontur, im vorliegenden Fall
in die Oberfläche der Zahnköpfe der Steckverzahnung, des Sicherungsglied«:* 4 eingräbt. Fs versteht sich, daß
hierzu das Bauelement 2 materialmäßig härter sein muß als das Sicherungsglied 4. Dadurch wird eine formfeste
Verbindung zwischen Sicherungsglied 4 und Bauelement 2 hergestellt, ohne daß dabei die räumliche !.agc
der durch die Steckverzahnung gegebenen Aussparungen auf der Ciewindcmuttcr 3 oder die räumliche l.age
der durch die Sieckverzahnung 11 gegebenen Aussparungen
der Welle I eine Rolle spielt. Im Gegensatz, zu herkömmlichen Sicherungsblechen wird für das Sicherungsglied
4 kein zusätzlicher Platz in axialer Richtung benötigt, weil es nicht zwischen, sondern auf die
vicwmclemiitter und das Hauelement gelegt wird, ivian
erkennt, daß die erfindungsgemäßc Verdrehsicherung auch dann dauerhaft ihre einwandfreie Funktionsweise
beibehält, wenn sie auf einer Welle mit relativ großer Durchbiegung eingesetzt wird. Durch das Durchbiegen
bedingte axiale Relativbewegungen zwischen Gewindemutter 3 und Bauelement 2 können nämlich nicht mehr
zur Zerstörung des Sicherungsgliedes führen, weil solche Relativ bewegungen vom Sicherungsglied durch
die Art seiner Verbindung mit der Gewindemutter und dem Bauelement ohne weiteres überbrückt werden.
Das Prinzip der in F i g. 1 gezeigten verschleißfreien oder verschleißarmen, blind zu montierenden Verdrehsicherung
läßt sich auch in der Weise realisieren, daß anstelle eines diskreten Sicherungsgliedes ein mit dem
der Gewindemutter benachbarten Bauelement integriertes Sicherungsglied verwendet wird. In Fig. 7 ist
ein ringförmiges Sicherungsglied 40 integrierter Bestandteil eines dem Synchronkörper in F i g. 1 entsprechenden
Bauelementes 2. Wie in F i g. 1 ist die auf die Welle 1 geschraubte Gewindemutter 3 mit einer
äußeren Steckverzahnung 7 versehen, welche zur Aufbringung des Schraubmomentes dient. Das Bauelement
2 ist wiederum über eine Steckverzahnisng !!
verdrehsicher auf der Welle 1 geiagert. Die Innenkontur des ringförmigen Sicherungsgliedes 40 weist eine
scharfkantige Rändelung oder Kurzverzahnung 10 auf.
wobei der Innendurchmesser des ringförmigen Siehe
rungsglicdcs 40 so auf ilen Außendurchmcsser der
Gewindcmulter bzw. deren Sieckverzahnung 7 abgestimmt ist. daß die Kurzseizahming in die Oberfläche
der /ahnköpfe der Sleckver/ahnuniing 7 hineingepreßt
wird, wenn das Bauelement 2 — ausgehend von der in Fig. 7 gezeichneten lage — während der Moulage
axial gegen die aufgeschraubte Gewindcmuticr 3 geschoben wird. Die gleiche, das Verdrehen der
Gcwindcmutler verhindernde formschlüssige Verbindung zwischen Gcwindcmutter 3 und Bauelement 2
erhält man natürlich, wenn die Kiindcrlung bzw. Kurzverzahnung nicht auf dem Innenumfang des
Sicheningsgliedes. sondern auf dem AuQcnumfang der
Gewindemuttcr 3 angeordnet ist.
Das in F i g. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel ähnelt
dom der Fig. 7. Das axial'gegen die aufgeschraubte
(iewindemutier 3 geschobene — bzw. in F-" i g. 8 noch zu
schiebende — Bauelement 2 dient im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen der F" i g. I und 7 ausschließlich
zur verdrehsicheren Lagerung des Sicherungsgliedes 41 auf der Welle I. Bauelement 2 und das damit integrierte
Sicherungsglied 41 besitzen zusammen eine Form, die einer Überwurfmutter ähnelt, Fin radialer scheibenförmiger
Flansch 20 ist über eine Steckverzahnung Il auf der Welle 1 gelagert und trägt das axial ausgerichtete
ringförmige Sicherungsglied 4L Der Innenumfang dieses Sicherungsgliedes ist wiederum mit einer
scharfkantigen Rändelung oder Kurzverzahnung verschen,
die beim axialen Verschieben des Bauelementes 2 in die Oberfläche der Gewinden.inter 3 eingepreßt w ird.
In F-" i g. 9 ist eine mögliche Ausbildung der Gewinde
mutter 3 dargestellt. Hier ist auf den Zahnköpfen einer zum Aufbringen des Schraubmomentes vorgesehenen
.Steckverzahnung 7 eine scharfkantige Rändelung oder Kurzverzahnung 12 aufgebracht, die sich beim axialen
Verschieben des zugeordneten Bauelementes zwecks Erzielung einer formschltissigen Verbindung in die
Oberfläche des Inncnumfangs des Sicherungsgliedes eingräbt.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß F i g. I lsi es natürlich aucii mügiicn. uas auf stintm
Innenumfang mit der Steckverzahnung 5 versehene ringförmige Sicherungsglied 4 nicht auf die Gewindemutter,
sondern bis zu einem axialen Anschlag auf das mit einer korrespondierenden Steckverzahnung versehene
Bauelement 2 zu stecken. Der axial über das Bauelement 2 hinausstehende Teil des Sicherungsgliedes
4 wird dann beim axialen Verschieben des Bauelementes auf die Gewindemutter 3 gedrückt, "vobei
entweder der Außenumfang der Gewindemutter oder der Innenumfang des Sicherungsgliedes mit einer
scharfkantigen Rändelung oder Kurzverzahnung versehen sein muß. Im allgemeinen wird es von Vorteil sein,
die scharfkantige Rändelung bzw. Kurzverzahnung auf dem Außenumfang des Bauelementes bzw. der Gewindemutter
aufzubringen. Aus anderen konstruktiven Gründen müssen diese beiden Bauteile nämlich häufig
sowieso eine gewisse Mindesthärte aufweisen. Das Sicherungsglied 4 kann in diesen Fällen aus normalem
Baustahl, z. B. aus St 55. hergestellt sein. Grundsätzlich ist es aber natürlich auch möglich, die scharfkantige
Rändelung oder Kurzverzahnung entlang dem Innenumfang des Sicherungsgliedes anzuordnen. In diesem
Faüe muß das Sicherangsgüed härter ausgebildet sein
als das Bauteil, auf welches das Sicherungsglied aufgedrückt wird.
In den Ausführangsbeispielen ist das Sicherungsglied
ringförmig ausgebildet. Denkbar wäre es aber auch, in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 7 und 8
anstelle des ringförmigen Sicherungsgliedes ein oder mehrere axial ausgerichtete fingerartige Sicherungsglieder zu verwenden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verdrehsicherung fur eine auf eine Welle ο. a
geschraubte Gewindemutter. bei der ein verdrehsicher auf der Welle angeordneies Bauelement axial
gegen die aufgeschraubte Gewindeinutier geschoben
ist und mindestens ein axial ausgerichtetes metallisches Sicherungsglied sowohl mit der aufgeschraubten
Gewindemutter als auch mit dem aufgeschobenen Bauelement verdrehsicher in Verbindung
steht, dadurch gekennzeichnet,
daß entweder die verdrehsichere Verbindung zwischen Sicherungsglied (4, 40, 41) und Gewindemutter
(3) oder die verdrehsichere Verbindung zwischen Sicherungsglied (4,40,41) und Bauelement
(2) dadurch hergestellt ist. daß eine an einem dieser Bauteile (2, 3, 4, 40, 41) angeordnete axiale
Rändelung, Kurzverzahnung (10, 12) o.a. beim axialen Aufschieben des Bauelementes (2) in die
Oberfläche des ihr zugeordneten Bauteile hineingepreßt
wird.
2. Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsglied (4, 40, 41)
einen auf die Außenkontur der Gewindemutter (3) beziehungsweise des Bauelementes (2) aufschiebbaren
Bereich aufweist und daß entweder die Innenkontur dieses Bereichs oder die Außenkontur
de:, zugeordneten Teils der Gewindemutter (3) beziehungsweise des Bauelementes (2) mit der
Ränderluni oder Kurzverzahnung (10, 12) versehen ist.
3. Verdrehsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsglied (4) ringförmig
ausgebildet ist.
4. Verdrehsicherung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dall das Sicherungsglied (4U, 41) integrierter Bestandteil des Bauelements (2)
ist.
5. Verdrehsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement durch einen
radialen scheibenförmigen Flansch (20) gebildet ist.
6. Verdrehsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auf seinem Innenumüng
mit einer Steckverzahnung (5) o. ä. versehene ringförmige Sicherungsglied (4) bis zu einem axialen
Anschlag (8) auf die mit einer korrespondierenden Steckverzahnung (7) versehene Gewindemutter (3)
gesteckt ist und daß das Bauelement (2) in den axial über die Gewindemutter (3) hinausstehenden Teil
des Sicherungsgliedes (4) hineingedrückt ist.
7. Verdrehsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auf seinem Innenumfang
mii einer Steckverzahnung (5) o. ä. versehene
ringförmige Sicherungsglied (4) bis zu einem axialen Anschlag auf das mit einer korrespondierenden
Steckverzahnung versehene Bauelement (2) gesteckt ist und daß der axial über das Bauelement (2)
hinausstehende Teil des Sicherungsgliedes (4) durch das Bauelemem (2) auf die Gewindemutter (3)
gedruckt ist.
8. Verdrehsicherung nach Anspruch 5 oder 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Gewindemutter
(3), auf den das Sicherungsglied (4, 40, 41) aufgedrückt wird, eine grobe Steckverzahnung (7)
zum Aufbringen des Schraubmomentes aufweist und daß die Rändelung, Kurzverzahnung (12) o.a. auf
den Zahnköpfen dieser Steckverzahnung angeordnet ist.
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ID=5970605
Family Applications (1)
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