DE4207839A1

DE4207839A1 - Nabenbefestigung

Info

Publication number: DE4207839A1
Application number: DE4207839A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Kuehnhold; Rudolf Dipl Ing Beier
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1993-09-16
Anticipated expiration: 2012-03-13
Also published as: KR960012152B1; FR2688554A1; GB9305074D0; US5499884A; GB2264993B; BR9301149A; JPH0610952A; DE4207839C2; FR2688554B1; KR930020044A; GB2264993A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einer Antriebs welle mit einer äußeren Profilverzahnung an ihrem Wellen ende und einer aufgeschobenen Nabe mit einer Wellenbohrung mit entsprechender innerer Profilverzahnung sowie mit axialen Sicherungsmitteln in Form eines federelastischen Sprengringes, der in sich gegenüberliegende Einstiche in den beiden Profilverzahnungen eingreift, sowie ein Ver fahren zu deren Montage.

Es sind verschiedene Ausführungen derartiger Anordnungen bekannt, von denen nachfolgend einige beispielhaft be schrieben sind, die jeweils spezifische Nachteile auf weisen.

Nach einer ersten bekannten Lösung wird eine feste radiale Anschlagschulter an der Antriebswelle für die Nabe zum Wellenschaft hin vorgesehen, gegen die die Nabe mit einer Stirnfläche zum Anschlag gebracht wird, wobei am Wellen ende eine axiale Sicherung mittels eines in eine Ringnut eingreifenden Sicherungselements erfolgt.

Problematisch ist hierbei, daß der Axialabstand zwischen Anschlagschulter und Einstich - unter Berücksichtigung der Toleranzen von axialer Länge der Nabe und Dicke des Sprengringes - genau bemessen werden muß, weiterhin ist bei der Herstellung die axiale Länge der äußeren Profil verzahnung an der Antriebswelle im Verhältnis zur Lage der Anschlagschulter genau einzuhalten, damit die Anschlag schulter nicht beschädigt wird. Die innere Profilverzah nung in der Nabe kann hierbei im Verhältnis auf den Pro filauslauf an der Antriebswelle nicht über die gesamte Länge ihrer Wellenbohrung reichen.

Nach einer zweiten bekannten Lösung wird bei grundsätzlich gleichen ersten und zweiten Anschlagmitteln wie vorher ein Zwischenring zwischen die Anschlagschulter auf der Welle und die Nabe eingesetzt. Hierbei reduziert sich das Pro blem der exakten Bemessung des Profilauslaufs, der hierbei auch über die Länge der Nabe zum Wellenschaft hin axial hinausreichen kann. Als Nachteil wird ein zusätzliches Ringteil erforderlich, wobei bezüglich des Axialabstandes zwischen Anschlagschulter und Einstich weitere Toleranzen zu berücksichtigen sind.

Die bei den beiden zuvor genannten Lösungen erforderliche Anschlagschulter ist vor allem bei kalt umgeformten Mono blockrohrwellen nur schwer zu realisieren. Unter dem Ver zahnungsprofil ist bei Monoblockrohrwellen zur Kompensa tion eine Materialanhäufung erforderlich. Der hierzu er forderliche Rohling mit veränderlicher Wandstärke ist nur kostenaufwendig herstellbar.

Bei Vollwellen wird durch die Höhe der Anschlagschulter der Durchmesser des Ausgangsmaterials bestimmt, wobei hierdurch zugleich das nachteilige Zerspanungsvolumen definiert ist.

Solche eingestochenen Anschlagschultern schwächen den drehmomentbeanspruchten Querschnitt und führen zusätzlich zu einer Spannungsüberhöhung.

Nach einer dritten bekannten Lösung wird ein Sprengring vorgesehen, der gleichzeitig in entsprechende Ringnuten an der Antriebswelle wie in der Wellenbohrung der Nabe ein greift, die jeweils in das Verzahnungsprofil einge schnitten sind. Nachteilig ist hierbei eine Kerbwirkung in Bezug auf Antriebswelle und Nabe, insbesondere wenn die Ringnuten - bezogen auf die axiale Länge der Nabe - zum anschließenden Wellenschaft hin orientiert sind und somit - bezogen auf die Antriebswelle - im Drehmomentfluß lie gen. Darüber hinaus ist die Montage und insbesondere die Demontage bei derartigen Lösungen kompliziert.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfin dung eine Anordnung der eingangs genannten Art vorzu schlagen, bei der auf eine Anschlagschulter für die Nabe verzichtet werden kann und bei der die Länge des Verzah nungsprofiles keinen besonderen Toleranzanforderungen genügen muß. Hierbei soll eine leichte Montage möglich sein und die Kerbwirkung nicht übermäßig groß sein.

Eine erste Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
einen ersten Einstich in einer ersten der beiden Profil verzahnungen in dem der Sprengring formschlüssig im we sentlichen axial spielfrei einsitzt, wobei er bei axialer Belastung von Wellenende und Nabe zueinander selbsthemmend gehalten wird, so daß ein Austreten aus dem ersten Ein stich verhindert wird, eine Auflauffläche an der selben der beiden Profilverzahnungen, die durch eine Konusfläche eingehüllt wird, deren Öffnungswinkel unterhalb des Selbsthemmungswinkels für den axial belasteten Sprengring liegt und die - auf das gegenseitige Einschieben der bei den Profilverzahnungen bezogen - vor dem genannten ersten Einstich liegt und deren - auf das gegenseitige Einschie ben der beiden Profilverzahnungen bezogen - vordere Ring kante tiefer in die genannte erste der beiden Profilver zahnungen einschneidet als der Grund des ersten Ein stiches, und einen zweiten Einstich in der zweiten der beiden Profilverzahnungen, dessen Flankenwinkel im Quer schnitt in Bezug auf den Querschnitt des Sprengringes an beiden Flanken im Bereich des Selbsthemmungswinkels für den axial belasteten Sprengring liegt und dessen Tiefe so bemessen ist, daß der Sprengring in diesen zweiten Ein stich eintreten kann, wenn er sich - bezogen auf die erste der beiden Profilverzahnungen - zwischen einer hinteren Ringkante der Auflauffläche und der benachbarten Schulter linie des genannten ersten Einstiches befindet.

Zur Erläuterung ist hierbei klarzustellen, daß nach einer ersten Ausgestaltung der jeweils erste Einstich in der ersten der beiden Profilverzahnungen an der Antriebswelle ausgebildet sein kann und dementsprechend der zweite Ein stich dann in der zweiten der beiden Profilverzahnungen in der Nabe liegt (hierzu die Fig. 1, 2 und 3), während nach einer entsprechenden kinematischen Umkehrung der erste Einstich in der dann wiederum als erste der beiden Profilverzahnungen bezeichneten in der Nabe ausgebildet sein kann, wobei dann entsprechend der zweite Einstich in der zweiten der beiden Profilverzahnungen auf der Welle angeordnet ist (hierzu die Fig. 4, 5 und 6). Das er findungsgemäße Verfahren zur Montage der zuvor genannten Anordnung, aus dem die wesentlichen Vorteile der Erfindung hervorgehen, besteht darin, daß die beiden Teile mit den beiden Profilverzahnungen ineinandergeschoben werden, wobei sich der Sprengring unter axialem Abstützen im zwei ten Einstich im Teil mit der zweiten der beiden Profilver zahnungen über die Auflauffläche im Teil mit der ersten der beiden Profilverzahnungen schiebt und in den ersten Einstich einrastet.

Hierbei ist in ersten Ausführung vorgesehen, daß der Sprengring vor dem axialen Einschieben der beiden Teile ineinander unter radialer Vorspannung auf das Teil mit der ersten der beiden Profilverzahnungen unmittelbar vor der vorderen Ringkante der Auflauffläche aufgebracht wird, wobei der Sprengring durch einen Freistich in das Teil mit der zweiten der beiden Profilverzahnungen axial in den zweiten Einstich eingeschoben wird, wenn dieser - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Teile bezogen - vorne an dem entsprechenden Teil liegt (hierzu Fig. 1, 2, 5 und 6).

Nach einer anderen Ausführung ist vorgesehen, daß der Sprengring vor dem axialen Einschieben der beiden Teile ineinander radial spannungsfrei in den zweiten Einstich in dem Teil mit dem zweiten der beiden Profilverzahnungen eingebracht wird, wenn dieser - auf das gegenseitige Ein schieben der beiden Teile bezogen - hinten an dem ent sprechenden Teil liegt (hierzu Fig. 3 und 4).

Eine zweite erfindungsgemäße Lösung ist durch die Kom bination folgender Merkmale gekennzeichnet:
einen ersten Einstich in einer ersten der beiden Profil verzahnungen, in der der Sprengring an der - auf das ge genseitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen be zogen - vorderen Flanke bei axialer Belastung der beiden Profilverzahnungen im Sinne eines Auseinanderziehens selbsthemmend anliegt, so daß ein Austreten aus dem ersten Einstich verhindert wird, eine Auflauffläche an der selben der beiden Profilverzahnungen, die durch eine Konusfläche eingehüllt wird, deren Öffnungswinkel unterhalb des Selbsthemmungswinkels für den axial belasteten Sprengring liegt und die - auf das gegenseitige Einschieben der bei den Profilverzahnungen bezogen - vor dem genannten ersten Einstich liegt und deren - auf das gegenseitige Einschie ben der beiden Profilverzahnungen bezogen - vordere Ring kante tiefer in die genannte erste der beiden Profilver zahnungen einschneidet als der Grund des ersten Ein stiches, einen zweiten Einstich in der zweiten der beiden Profilverzahnungen, dessen Flankenwinkel im Querschnitt in Bezug auf den Querschnitt des Sprengringes an der vorderen Flanke im Bereich des Selbsthemmungswinkels beim Ausein anderziehen von Welle und Nabe liegt und dessen hintere Flanke eine Radialbewegung des Sprengringes beim Zusammen schieben von Welle und Nabe zuläßt und dessen Tiefe so bemessen ist, daß der Sprengring in diesen zweiten Ein stich eintreten kann, wenn er sich - bezogen auf die erste der beiden Profilverzahnungen - zwischen einer hinteren Ringkante der Anlauffläche und der benachbarten Schulter linie des genannten ersten Einstiches befindet, einen weiteren dritten Einstich in der ersten der beiden Profil verzahnungen, in der ein zweiter Sprengring formschlüssig im wesentlichen axial spielfrei einsitzt und der - auf das gegenseitige Einschieben der Profilverzahnungen bezogen hinter der Auflauffläche und dem ersten Einstich angeord net ist, sowie eine stirnseitige Eindrehung in dem Teil mit der zweiten der beiden Profilverzahnungen, an die sich der zweite Sprengring an der - auf das gegenseitige Ein schieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - hinteren Flanke axial und an der Umfangsfläche radial spielfrei anlegt, so daß ein weiteres gegenseitiges Einschieben der beiden Teile verhindert wird.

Auch hierbei ist es wiederum möglich, daß die erste der beiden Profilverzahnungen an der Antriebswelle ausgebildet ist und die ersten und dritten Einstiche am Verzahnungs auslauf liegen (hierzu Fig. 7), während es nach einer anderen Ausgestaltung möglich ist, daß die erste der bei den Profilverzahnungen an der Nabe ausgebildet ist und die ersten und dritten Einstiche - auf das gegenseitige Ein schieben der beiden Teile bezogen - am hinteren Ende der Nabe ausgebildet sind (hierzu Fig. 8). Hierbei kann die - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilver zahnungen bezogen - hintere Flanke des zweiten Einstiches vorzugsweise radial verlaufen.

Das Verfahren zur Montage der zuletzt genannten Anordnun gen zeichnet sich dadurch aus, daß der erste Sprengring unter radialer Vorspannung auf das Teil mit der ersten Profilverzahnung unmittelbar vor der vorderen Ringkante der Auflauffläche, wo diese sich am tiefsten in die erste der beiden Profilverzahnungen einschneidet, aufgebracht wird, daß der zweite Sprengring unter radialer Vorspannung in den weiteren dritten Einstich eingesetzt wird und daß dann die beiden Teile ineinandergeschoben werden, wobei sich der erste Sprengring unter axialem Abstützen im zweiten Einstich in dem Teil mit der zweiten der beiden Profilverzahnungen über die Auflauffläche in dem Teil mit der ersten der beiden Profilverzahnungen schiebt und in den ersten Einstich in dem Teil mit der ersten der beiden Profilverzahnungen einrastet.

Hierbei kann in einer besonders bevorzugten Ausführung vorgesehen sein, daß die axiale Abstützung des Teils mit der ersten Profilverzahnung durch ein Ringwerkzeug er folgt, an dem sich unmittelbar der in den dritten Einstich eingerastete zweite Sprengring abstützt.

Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung gemäß der ersten Lösung mit dem ersten Einstich auf der Welle am Ende der Profilverzahnung
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung;

Fig. 2 zeigt eine Anordnung gemäß Fig. 1 mit abgewandel ter Form des Sprengringes
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung;

Fig. 3 zeigt eine Anordnung gemäß der ersten Lösung mit dem ersten Einstich auf der Welle in der Nähe des Wellenendes
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung;

Fig. 4 zeigt eine Anordnung gemäß der ersten Lösung mit dem ersten Einstich in der Nabe am vorne liegenden Ende der Nabe
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung;

Fig. 5 zeigt eine Anordnung gemäß der ersten Lösung mit dem ersten Einst ich in der Nabe am hinteren zum Wellenende gelegenen Ende der Nabe
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung;

Fig. 6 zeigt eine Anordnung gemäß Fig. 5 mit abgewandel ter Querschnittsform des Sprengrings
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung;

Fig. 7 zeigt eine Anordnung gemäß der zweiten Lösung mit dem ersten Einstich an der Welle am Profilauslauf
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung
c.) zusammen mit einem Haltewerkzeug für den zweiten Sprengring;

Fig. 8 zeigt eine Anordnung gemäß der zweiten Lösung mit dem ersten Einstich in der Nabe am hinteren zum Wellenende gerichteten Ende
a.) zu Beginn der Montage
b.) in montierter Stellung
c.) zusammen mit einem Haltewerkzeug für den zweiten Sprengring.

In Fig. 1 ist das Ende eines Wellenzapfens 11 gezeigt, der eine erste Profilverzahnung 12 aufweist. Am Ende der Profilverzahnung ist ein erster Einstich 13 vorgesehen. Vor diesem Einstich 13 ist eine Auflauffläche 14 vorge sehen, die von einer konischen Fläche begrenzt wird. Der Grund des Einstiches 13 ist mit 15 bezeichnet. Die vordere umlaufende Ringkante der Auflaufschräge ist mit 16 angege ben. Der Durchmesser der Ringkante 16 der Auflaufschräge 14 ist geringer als der Grund 15 der Ringnut 13.

Dem Wellenende 11 ist eine Nabe 21 zugeordnet, die eine zweite Profilverzahnung 22 aufweist. Am vorderen Ende im Sinne des gegenseitigen Einschiebens ist ein zweiter Ein stich 23 vorgesehen, der von einer vorderen Flanke 24 und von einer hinteren Flanke 25 begrenzt wird. Der Grund des Einstiches ist mit 26 bezeichnet. An der Stirnfläche 27 der Nabe 21 ist ein Freistich 28 mit Verbindung zum Ein stich 26 vorgesehen. In Fig. 1a ist erkennbar, daß ein Sprengring 31 am Beginn der Auflauffläche unter Eigen spannung vormontiert ist, bevor Welle 11 und Nabe 21 in einandergeschoben werden. Beim fortschreitenden Ineinan derschieben tritt der Ring 31 durch den Freistich 28 in den zweiten Einstich 23 ein, bis er an dessen hinterer Flanke 25 anliegt und dann unter radialem Aufweiten über die Auflaufschräge 14 geschoben wird, bis er in den ersten Einstich 13 einrastet. Bei diesem Aufschieben über die Auflauffläche 14 kann der Ring an der hinteren Flanke 25 entlanggleiten und ohne Behinderung durch den Grund 26 in den zweiten Einstich 23 eintreten. In Fig. 1b ist die fertig montierte Stellung gezeigt, wobei die Winkel der Flanken 24, 25 so gewählt sind, daß die Druckkräfte F₁ ein weiteres Einschieben verhindern und die Druckkräfte F₂ ein Demontieren verhindern, da die Neigung der Flan ken 18, 19 des Einstichs 13 größer als der Selbsthemmungs winkel sind. Ein Demontieren in umgekehrter Richtung ist nur unter Zerstören des Sprengringes 31 möglich.

In Fig. 2 sind der Fig. 1 entsprechende Einzelheiten mit jeweils um 30 höheren Ziffern bezeichnet. Abweichend von Fig. 1 hat der Sprengring 61 viereckige Querschnittsform mit einer Innenschräge 47. Entsprechend hat der Einstich 43 eine vordere Flanke 48 und eine hintere Flanke 49, die jeweils radial verlaufen. Im gleichen Sinne ist im Naben teil 51 mit der zweiten Profilverzahnung 52 der zweite Einstich 53 mit einer radialen vorderen Flanke 54 und einer hinteren radialen Flanke 55 ausgebildet. Ein Frei stich 58 an der Stirnseite 57 der Nabe ist ebenfalls vor handen. In Fig. 2a ist der Sprengring 61 wiederum im Bereich der vorderen Ringkante 46 der Auflaufschräge 44 montiert. Die Nabe 51 ist bereits mit dem Freistich 58 über den Sprengring 61 geschoben, so daß der Sprengring 61 an der hinteren Flanke 55 des zweiten Einstiches 53 zur Anlage kommt. Anschließend schiebt er sich über die Auf laufschräge 44 unter radialem Aufweiten, bis er in den ersten Einstich 43 einrastet und die radiale Form der Flanken des ersten Einstiches 43 und des zweiten Ein stiches 53 ein Demontieren formschlüssig verhindern.

In Fig. 3 sind entsprechende Teile mit gegenüber der Fig. 1 um 60 heraufgesetzten Ziffern belegt. Es ist ein Wellenende 71 mit einer ersten Profilverzahnung 72 erkenn bar, dem eine Nabe 81 mit einer zweiten Profilverzahnung 82 zugeordnet ist. Die Form des ersten Einstiches 73, der Auflaufschräge 74 in der ersten Profilverzahnung 72, sowie des zweiten Einstiches 83 in der zweiten Profilverzahnung 82 entspricht im Detail der Ausführung nach Fig. 1, wobei jedoch der erste Einstich 73 am äußeren Ende der ersten Profilverzahnung 72 angeordnet ist. In Fig. 3a ist dem entsprechend der Sprengring 91 radial spannungsfrei im zweiten Einstich 83 vormontiert und bereits bis zur vor deren Ringkante 76 auf das Wellenende 71 aufgeschoben. Er legt sich dabei an der hinteren Flanke 85 des zweiten Einstichs 83 an. Das Wellenende 71 läuft im Anschluß an die vordere Ringkante 76 der Auflaufschräge 74 bis zu seiner Stirnfläche 87 in einem Zylinderabschnitt 88 aus.

Durch das weitere Einschieben weitet sich der Sprengring 91 in gleicher Weise wie in Fig. 1 beim Aufschieben auf die Auflauffläche 74 auf, bis er in die Ringnut 73 ein rastet. Die Flanken der Ringnut 73 liegen wiederum im Bereich der Selbsthemmung, so daß eine Demontage aus die ser Stellung, wie sie in Fig. 3b dargestellt ist, nicht ohne Zerstörung des Sprengringes möglich ist.

In Fig. 4 sind entsprechende Einzelheiten mit gegenüber Fig. 1 um 90 heraufgesetzten Ziffern bezeichnet. Hierbei ist zu bemerken, daß der Nabe 111 die erste Profilverzah nung 102 mit den entsprechenden Einzelheiten, insbesondere der erste Einstich 103 und die Auflaufschräge 104 zugeord net ist, während dem Wellenende 101 die zweite Profilver zahnung 112 mit dem zweiten Einstich 113 und den ent sprechenden Einzelheiten zugeordnet ist. Vor der vorderen Ringkante 106 in der Nabe schließt sich ein innenzylin drischer Abschnitt 118 an, der bis zur Stirnseite 117 der Nabe 111 reicht. Der zweite Einstich 113 in der zweiten Verzahnung 112 am Wellenende 101 befindet sich in der Nähe des Verzahnungsauslaufes. Wie in Fig. 4a zu erkennen, wird der Sprengring 121 vor dem Ineinanderschieben radial spannungsfrei in den zweiten Einstich 113 eingebracht, dessen Grund 116 radialen Freigang für das Zusammendrücken des Sprengringes bietet, wenn dieser entlang der Auflauf fläche 104 gleitet, bis er in den ersten Einstich 103 eingreift. Dies ist in Fig. 4b dargestellt, wo erkennbar ist, daß sich der Sprengring im Einstich 103 an den Flan ken 108, 109 abstützt, wenn durch Axialverschiebung die Flanken 114, 115 unter axialer Belastung auf den Spreng ring 121 einwirken.

In Fig. 5 sind entsprechende Einzelheiten mit gegenüber Fig. 4 um 30 heraufgesetzten Ziffern bezeichnet. Auch hier ist die erste Profilverzahnung 132 mit dem ersten Einstich 133 und der Auflauffläche 134 an der Nabe 141 ausgebildet, während die zweite Profilverzahnung 142 mit dem zweiten Einstich 143 und dem davorliegenden Freistich 148 am Wellenende 131 ausgebildet ist. Ähnlich wie in Fig. 2 hat der Sprengring 151 eine Außenschräge 137. Wie in Fig. 5a erkennbar, wird der Sprengring 151 unter ra dialer Vorspannung am vorderen Durchmesser 136 der Auf lauffläche 134 vormontiert und das Wellenende in die Nabe eingeschoben, so daß der Sprengring 151 über den Freistich 148 hinweggleitet und gegen die hintere Flanke 145 des zweiten Einstiches 143 zur Anlage kommt. Von dieser wird beim weiteren Einschieben der Sprengring 141 über die Auflauffläche geschoben, bis er, wie in Fig. 5b erkenn bar, in den ersten Einstich 133 einrastet. In dieser Po sition legt er sich bei wechselnder Axialbelastung jeweils alternativ an den beidseitigen Flanken 138, 139 des ersten Einstiches in der Nabe 141 wie auch an den radialen Flan ken 144, 145 des zweiten Einstiches am Wellenende 131 an.

In Fig. 6 sind entsprechende Einzelheiten mit gegenüber Fig. 4 um 60 heraufgesetzten Ziffern bezeichnet. Hierbei ist die Form des ersten Einstiches 163 in der ersten Pro filverzahnung 162 und des zweiten Einstiches 173 in der zweiten Profilverzahnung 172 im wesentlichen gleich. Ab weichend von Fig. 4 ist nur vorgesehen, daß der zweite Einstich am Ende des Wellenzapfens 161 vorgesehen ist und davor ein entsprechender Freistich 178 liegt. Wie in Fig. 6a erkennbar wird der Sprengring 181 unter radialer Vor spannung an der vorderen Ringkante 166 der Auflauffläche 164 vormontiert und das Wellenende 161 so aufgeschoben, daß der Sprengring 181 an der hinteren Flanke 174 des zweiten Einstiches 173 zur Anlage kommt. Danach wird der Sprengring radial zusammengedrückt bis er in den ersten Einstich 163 einrastet. Gegenüber axialen Bewegungen ist er dann im ersten Einstich 163 an den Flanken 168, 169 durch die von den Flanken 174, 175 des zweiten Einstiches 173 ausgeübten Kräfte gesichert.

In Fig. 7 sind entsprechende Einzelheiten mit gegenüber Fig. 1 um 180 erhöhten Ziffern versehen. Die Einzelheiten entsprechen im wesentlichen denen in Fig. 1, wobei insbe sondere eine erste Profilverzahnung 192 mit einem ersten Einstich 193 und einer davorliegenden Auflauffläche 194 am Wellenende 191 vorgesehen ist. Weiterhin ist in der Nabe 201 die zweite Profilverzahnung 202 mit dem zweiten Ein stich 203 ausgebildet. In Ergänzung zur Ausführung nach Fig. 1 ist ein weiterer dritter Einstich 213 in der ersten Profilverzahnung 192 vorgesehen, der vom Wellenende aus betrachtet noch hinter dem ersten Einstich 193 liegt. Weiterhin ist in der Nabe eine Inneneindrehung 209 vorge sehen, die im Durchmesser größer ist als der Freistich 208 zum Durchschieben des Sprengringes 211. Wie in Fig. 7a erkennbar wird der erste Sprengring 211 vor der Auflauf fläche 194 vormontiert, während der zweite Sprengring 212 im dritten Einstich 213 vormontiert ist. Werden die Teile axial ineinandergeschoben, so tritt der erste Sprengring 211 durch den Freistich 208 hindurch, legt sich an der hinteren Flanke 204 des zweiten Einstiches 203 an und gleitet über die Auflauffläche 194, bis er in dem ersten Einstich 193 einrastet. Gegen weiteres Einschieben sichern die von der hinteren Flanke 210 aufgebrachten Kräfte den zweiten Sprengring 212 in seinen Einstich 213, während die axiale Gegenbewegung über die vordere Flanke 205 des zwei ten Einstiches 203 aufgenommen werden, wobei sich der erste Sprengring 211 im ersten Einstich 193 abstützt.

In Fig. 7c ist ein Ringwerkzeug 214 gezeigt, das vor der Montage die Welle aufnimmt und den zweiten Sprengring 212 axial abstützt, damit bei der Montage der Nabe der zweite Sprengring 212 nicht zerstört wird.

In Fig. 8 sind entsprechende Einzelheiten mit gegenüber der Fig. 7 um 30 heraufgesetzten Ziffern belegt. Hierbei ist jedoch in kinematischer Umkehrung vorgesehen, daß die erste Profilverzahnung 222 mit dem ersten Einstich 223 und der Auflauffläche 224 sowie dem dritten Einstich 243 in der Nabe 231 ausgebildet sind, während der zweite Einstich 233 und die vor dem Freistich 238 liegende Ausdrehung 239 am Wellenende 221 vorgesehen sind. Wie in Fig. 8a ge zeigt, sind hierbei der erste Sprengring 241 und der zwei te Sprengring 242 vor der Auflauffläche 224 bzw. im dritten Einstich 243 mit radialer Vorspannung vormontiert. Beim axialen Ineinanderschieben kann der erste Sprengring 241 über den Freistich 238 geschoben werden, bis er an der hinteren Flanke 234 des zweiten Einstiches 233 anliegt. Danach wird er sich über die Auflauffläche 224 schieben und in den ersten Einstich 223 einrasten. Gleichzeitig hiermit tritt der zweite Sprengring 242 in die Ausdrehung 239 ein und legt sich an dessen hintere Flanke 240 an. Die Anlage des zweiten Sprengringes 242 an dieser Flanke 240 auf der Nabe verhindert das weitere Einscheiben, während die axiale Gegenbewegung durch das Anlegen des ersten Sprengringes 241 an der hinteren Flanke 234 des zweiten Einstiches 233 aufgefangen wird. In Fig. 8c ist ein Werk zeug 244 gezeigt, daß mit der Nabe fest verbunden ist und ein weiteres Aufschieben der Nabe auf das Wellenende 221 durch Anlage am zweiten Sprengring 242 verhindert.

Bezugszeichenliste

11, 41, 71, 101, 131, 161, 191, 221 Wellenende
12, 42, 72, 102, 132, 162, 192, 222 erste Profilverzahnung
13, 43, 73, 103, 133, 163, 193, 223 erster Einstich
14, 44, 74, 104, 134, 164, 194, 224 Anlauffläche
15, 45, 75, 105, 135, 165, 195, 225 Grund (Boden) v. 13
16, 46, 76, 106, 136, 166, 196, 226 vordere Ringkante von 14
47, 137 Innenschräge/Außenschräge
18, 48, 78, 108, 138, 168, 198, 228 vordere Fläche v. 13, . . .
19, 49, 79, 109, 139, 169, 199, 229 hintere Flanke v. 13, . . .
21, 51, 81, 111, 141, 171, 201, 231 Nabe
22, 52, 82, 112, 142, 172, 202, 232 zweite Profilverzahnung
23, 53, 83, 113, 143, 173, 203, 233 zweiter Einstich
24, 54, 84, 114, 144, 174, 204, 234 vordere Fläche v. 23, . . .
25, 55, 85, 115, 145, 175, 205, 235 hintere Fläche v. 23, . . .
26, 56, 86, 116, 146, 176, 206, 236 Grund (Boden) v. 23, . . .
27, 57, 117, 207 Stirnseite
28, 58, 88, 118, 148, 178, 208, 238 Freistich, Zylinderabschnitt
209, 239 Eindrehung
210, 240 hintere Flanke v. 209, . . .
31, 61, 91, 121, 151, 181, 211, 241 Sprengring
212, 242 Sprengring
213, 243 dritter Einstich
214, 244 Werkzeug

Claims

1. Anordnung aus einer Antriebswelle mit einer äußeren Profilverzahnung an ihrem Wellenende (11, 41, 71, 101, 131, 161) und einer aufgeschobenen Nabe (21, 51, 81, 111, 141, 171) mit einer Wellenbohrung mit ent sprechender innerer Profilverzahnung sowie mit axialen Sicherungsmitteln in Form eines federelastischen Sprengringes (31, 61, 91, 121, 151, 181), der in sich gegenüberliegende Einstiche in den beiden Profilver zahnungen eingreift, gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Merkmale:
einen ersten Einstich (13, 43, 73, 103, 133, 163) in einer ersten der beiden Profilverzahnungen (12, 42, 72, 102, 132, 162) in dem der Sprengring (31, 61, 91, 121, 151, 181) formschlüssig im wesentlichen axial spielfrei einsitzt, wobei er bei axialer Belastung von Wellenende und Nabe zueinander selbsthemmend gehalten wird, so daß ein Austreten aus dem ersten Einstich (13, 43, 73, 103, 133, 163) verhindert wird,
eine Auflauffläche (14, 44, 74, 104, 134, 164) an der selben der beiden Profilverzahnungen (12, 42, 72, 102, 132, 162), die durch eine Konusfläche eingehüllt wird, deren Öffnungswinkel unterhalb des Selbsthemmungswin kels für den axial belasteten Sprengring (31, 61, 91, 121, 151, 181) liegt und die - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen bezogen vor dem genannten ersten Einstich liegt und deren - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilver zahnungen bezogen - vordere Ringkante (16, 46, 76, 106, 136, 166) tiefer in die genannte erste der beiden Profilverzahnungen (12, 42, 72, 102, 132, 162) ein schneidet als der Grund (15, 45, 75, 105, 135, 165) des ersten Einstiches und einen zweiten Einstich (23, 53, 83, 113, 143, 173) in der zweiten der beiden Pro filverzahnungen (22, 52, 82, 112, 142, 172), dessen Flankenwinkel im Querschnitt in Bezug auf den Quer schnitt des Sprengringes an beiden Flanken (24, 54, 84, 114, 144, 174; 25, 55, 85, 115, 145, 175) im Be reich des Selbsthemmungswinkels für den axial be lasteten Sprengring (31, 61, 91, 121, 151, 181) liegt und dessen Tiefe so bemessen ist, daß der Sprengring (31, 61, 91, 121, 151, 181) in diesen zweiten Einstich (23, 53, 83, 113, 143, 173) eintreten kann, wenn er sich - bezogen auf die erste der beiden Profilverzah nungen - zwischen einer hinteren Ringkante der Auf lauffläche (14, 44, 74, 104, 134, 164) und der be nachbarten Schulterlinie des genannten ersten Ein stiches (13, 43, 73, 103, 133, 163) befindet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Profilverzahnungen (12, 42, 72) mit der Auflauffläche (14, 44, 74) und dem ersten Einstich (13, 43, 73) am Wellenende (11, 41, 71) der Antriebswelle ausgebildet ist. (Fig. 1, 2, 3).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffläche (14, 44) und der erste Einstich (11, 41) im Bereich des Profilauslaufes der Profilver zahnung (12, 42) angeordnet sind. (Fig. 1, 2).

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffläche (74) und der erste Einstich (73) am Profileinlauf des Wellenendes (71) angeordnet sind, wobei die Oberfläche der Welle von ihrem Ende bis zur vorderen Ringkante (75) der Auflauffläche (74) von einer Zylinderfläche (88) begrenzt oder eingehüllt wird. (Fig. 3).

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Profilverzahnungen (102, 132, 162) mit der Auflauffläche (104, 134, 164) und dem ersten Einstich (103, 133, 163) in der Nabe (111, 141, 171) ausgebildet sind. (Fig. 4, 5, 6).

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffläche (104) und der erste Einstich (103) an dem - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - vorderen Ende der Nabe (111) angeordnet, d. h. aufgeschoben dem Bereich des Profilauslaufes der zweiten Profilverzahnung (112) zugeordnet ist. (Fig. 4).

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffläche (134, 164) und der erste Ein stich (133, 163) an dem - auf das gegenseitige Ein schieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - hin teren Ende der Nabe (141, 171) angeordnet, d. h. auf geschoben dem Profileinlauf des Wellenendes (131, 161) zugeordnet ist. (Fig. 5, 6).

8. Anordnung aus einer Antriebswelle mit einer äußeren Profilverzahnung an ihrem Wellenende (191, 221) und einer aufgeschobenen Nabe (201, 231) mit einer Wellen bohrung mit entsprechender innerer Profilverzahnung sowie mit axialen Sicherungsmitteln in Form eines federelastischen Sprengringes (211, 241), der in sich gegenüberliegende Einstiche in den beiden Profilver zahnungen eingreift, gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Merkmale:
einen ersten Einstich (193, 223) in einer ersten der beiden Profilverzahnungen (192, 222), in der der Sprengring (211, 241) an der - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - vorderen Flanke (218) bei axialer Belastung der beiden Profilverzahnungen im Sinne eines Auseinanderziehens selbsthemmend anliegt, so daß ein Austreten aus dem ersten Einstich (193, 223) verhindert wird,
eine Auflauffläche (194, 224) an der selben der beiden Profilverzahnungen (192, 222), die durch eine Konus fläche eingehüllt wird, deren Öffnungswinkel unterhalb des Selbsthemmungswinkels für den axial belasteten Sprengring (211, 241) liegt und die - auf das gegen seitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - vor dem genannten ersten Einstich liegt und deren - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - vordere Ringkante (196, 246) tiefer in die genannte erste der beiden Profil verzahnungen (192, 222) einschneidet als der Grund (195, 225) des ersten Einstiches,
einen zweiten Einstich (203, 233) in der zweiten der beiden Profilverzahnungen (202, 232), dessen Flanken winkel im Querschnitt in Bezug auf den Querschnitt des Sprengringes (211, 241) an der vorderen Flanke (204, 234) im Bereich des Selbsthemmungswinkels beim Ausein anderziehen von Welle und Nabe liegt und dessen hin tere Flanke (205, 235) eine Radialbewegung des Spreng ringes (211, 241) beim Zusammenschieben von Welle und Nabe zuläßt und dessen Tiefe so bemessen ist, daß der Sprengring (211, 241) in diesen zweiten Einstich (203, 233) eintreten kann, wenn er sich - bezogen auf die erste der beiden Profilverzahnungen - zwischen einer hinteren Ringkante der Anlauffläche (194, 224) und der benachbarten Schulterlinie des genannten ersten Ein stiches (193, 223) befindet,
einen weiteren dritten Einstich (213, 243) in der ersten der beiden Profilverzahnungen (192, 222), in der ein zweiter Sprengring (212, 242) formschlüssig im wesentlichen axial spielfrei einsitzt und der - auf das gegenseitige Einschieben der Profilverzahnungen bezogen - hinter der Auflauffläche (194, 224) und dem ersten Einstich (193, 223) angeordnet ist, sowie
eine stirnseitige Eindrehung (209, 239) in dem Teil mit der zweiten der beiden Profilverzahnungen (202, 232), an die sich der zweite Sprengring (212, 242) an der - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - hinteren Flanke (210, 240) axial und an der Umfangsfläche radial spielfrei anlegt, so daß ein weiteres gegenseitiges Einschieben der beiden Teile verhindert wird. (Fig. 7 und 8).

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Profilverzahnungen (192) an der Antriebswelle ausgebildet ist und die ersten und dritten Einstiche (193, 213) am Verzahnungsauslauf der Profilverzahnung (192) liegen. (Fig. 7).

10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Profilverzahnungen (223) in der Nabe (231) ausgebildet ist und die ersten und dritten Einstiche (223, 243) - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Teile bezogen - am hinteren Ende der Nabe (231) ausgebildet sind. (Fig. 8).

11. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Profilverzahnungen bezogen - hintere Flanke (205) des zweiten Einstiches (203) radial verläuft.

12. Verfahren zur Montage einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile mit den beiden Profilverzahnungen ineinandergeschoben werden, wobei sich der Sprengring unter axialem Abstützen im zweiten Einstich im Teil mit der zweiten der beiden Profilverzahnungen über die Auflauffläche im Teil mit der ersten der beiden Pro filverzahnungen schiebt und in den ersten Einstich einrastet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengring vor dem axialen Einschieben der beiden Teile ineinander unter radialer Vorspannung auf das Teil mit der ersten der beiden Profilverzahnungen unmittelbar vor der vorderen Ringkante der Auflauf fläche, wo diese am tiefsten in die erste der beiden Profilverzahnungen einschneidet, aufgebracht wird, wobei der Sprengring durch einen Freistich in das Teil mit der zweiten der beiden Profilverzahnungen axial in den zweiten Einstich eingeschoben wird, wenn dieser - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Teile bezogen - vorne an dem entsprechenden Teil liegt. (Fig. 1, 2, 5, 6).

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengring vor dem axialen Einschieben der beiden Teile ineinander radial spannungsfrei in den zweiten Einstich in dem Teil mit der zweiten der bei den Profilverzahnungen eingebracht wird, wenn dieser - auf das gegenseitige Einschieben der beiden Teile bezogen - hinten an dem entsprechenden Teil liegt. (Fig. 3, 4).

15. Verfahren zur Montage einer Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Sprengring unter radialer Vorspannung auf das Teil mit der ersten Profilverzahnung unmittel bar vor der vorderen Ringkante der Auflauffläche, wo diese sich am tiefsten in die erste der beiden Profil verzahnungen einschneidet, aufgebracht wird,
daß der zweite Sprengring unter radialer Vorspannung in den weiteren dritten Einstich eingesetzt wird und daß dann die beiden Teile ineinandergeschoben werden, wobei sich der erste Sprengring unter axialem Ab stützen im zweiten Einstich in dem Teil mit der zwei ten der beiden Profilverzahnungen über die Auflauf fläche in dem Teil mit der ersten der beiden Profil verzahnungen schiebt und in den ersten Einstich in dem Teil mit der ersten der beiden Profilverzahnungen einrastet.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Abstützung des Teils mit der ersten der beiden Profilverzahnungen durch ein Ringwerkzeug er folgt, an dem sich unmittelbar der in den dritten Einstich eingerastete zweite Sprengring abstützt.