WO2015192826A1

WO2015192826A1 - Verbindungsanordnung zur axialsicherung einer welle-nabe-verbindung und verfahren zur axialsicherung einer welle-nabe-verbindung

Info

Publication number: WO2015192826A1
Application number: PCT/DE2015/000299
Authority: WO
Inventors: John Sherlock
Original assignee: Ifa-Technologies Gmbh
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2015-12-23
Also published as: CN106471268A; DE102014008719B3; US10253819B2; CN106471268B; US20170321755A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Verbindungsanordnung zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung, bestehend aus einer Welle (1) und einer Nabe (5) mit einer inneren Anschlagfläche für die Welle (1) und einer Außennut (6) zur axialen Positionierung eines Sicherungsmittels, wobei das Sicherungsmittel einen sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teil und einen radialen Bund aufweist, wobei der hülsenförmige Teil den Umfang der Nabe (5) zumindest teilweise umfasst und der radiale Bund die ringförmige Stirnfläche der Nabe (5) zumindest teilweise hintergreift. Erfindungsgemäß wird die innere Anschlagfläche (8) für die Welle (1) in der Nabe (5) durch eine Ausnehmung (7) gebildet. Das Sicherungsmittel besteht aus einer radial verformbaren Haltebuchse (14), deren sich axial erstreckender hülsenförmiger Teil (15) mit einem Spannband (19) umgeben ist. Der radial nach innen abgesetzte Bereich (18) der Haltebuchse (14) umfasst im montierten Zustand der Welle-Nabe-Verbindung die verbreiterte Außennut (6) der Nabe (5) koaxial und ist mittels des Spannbandes (19) in der verbreiterten Außennut (6) der Nabe (5) arretierbar, wobei der radiale Bund (16) der Haltebuchse (14) im arretierten Zustand an dem Axialsicherungsring (13) der Welle (1) anliegt.

Description

IFA-Technoloqies GmbH. 39340 Haldensleben

Verbindungsanordnung zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung und Verfahren zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Verbindungsanordnung zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung nach der Gattung des Oberbegriffs der Ansprüche 12 und 13.

Bei nicht allein durch Kraftschluss wirkenden Verbindungsanordnungen von Wellen und Nabe sind grundsätzlich eine formschlüssig wirkende Axialsicherungen vorgesehen, die die Position von Welle und Nabe zueinander bestimmen, indem sie formschlüssig in beide Teile eingreifen und ein Lösen der Verbindung beim Auftreten von auf die Welle und/oder Nabe wirkenden Axialkräften verhindern. Hierzu sind eine Vielzahl von Systemen bekannt, die eine unterschiedliche Sicherheit gewährleisten, deren technische Umsetzung bei der jeweiligen Anwendung unterschiedlichen Aufwand sowohl in der Herstellung als auch bei der Handhabung beim Anwender, also Montage und Demontage der Welle-Nabe-Verbindung, erfordern und die in unterschiedlicher Weise zur Gewichtsreduzierung der Verbindungsanordnung beitragen. Eine Alternative zu den zwar sehr sicheren, jedoch in Herstellung, Montage und Demontage verhältnismäßig aufwändigen und hinsichtlich des Gewichts eher schwereren Verbindungsanordnungen, bei denen ein Axialsicherungsring sowie eine auf die Nabe aufsteckbare oder aufschraubbare massive Verbindungmuffe zum Einsatz kommen, wie beispielsweise in der DE 10 2007 026 040 B4, besteht in der Verwendung von leichten Haltebuchsen mit Rastfunktion, bei der mindestens ein radial elastisch ausgebildetes Ende der Haltebuchse in mindestens eines der Teile der Verbindungsanordnung einrastet.

|Bestätigungskopie| Diesbezüglich ist eine Verbindungsanordnung einer Getriebewelle mit einem Gelenk für den Einsatz in Antriebswellen von Kraftfahrzeugen bekannt, bei der ein topfartig ausgebildetes Verbindungselement die Fügestelle zwischen der Getriebewelle und der Innennabe des Gelenks umspannt. Das Verbindungselement besteht aus zwei Aufnahmeteilen, zu denen die Getriebewelle und die Innennabe fügbar sind. Die äußeren und inneren Randbereiche der Aufnahmeteile sind mit radial nach innen gerichteten und umlaufenden Rasterlaschen ausgebildet, die im gefügten Zustand der Getriebewelle zur Innennabe in Nuten der Getriebewelle und der Innennabe einrasten. Ein derartiges elastisches Verbindungselement ist allerdings nur in solchen Verbindungsanordnung anwendbar bei denen die Drehmomentübertragung mittels einer Pressverzahnung gewährleistet wird. Dabei wird beim Fügen von Welle und Nabe eine bestimmte Axialkraft aufgebracht und das Verbindungselement lediglich als eine zusätzliche Sicherung verwendete.

Bekannt ist ferner eine Verbindungsanordnung zwischen einem Wellenzapfen und einem Gleichlaufdrehgelenk mit einem Gelenkinnenteil und einem Gelenkaußenteil, wobei der Wellenzapfen in eines der Gelenkteile verdrehfest eingreift. Zur Verbindung und axialen Sicherung beider Teile ist eine Verspannhülse vorgesehen, die an einem der Bauteile, hier dem Gelenkinnenteil, durch einen Formschluss axial gesichert ist. Sie weist mindestens ein elastisches Element auf, welches an einer Kontur des anderen Bauteils, hier dem Wellenzapfen, einrastbar ist, wobei das elastische Element eine Axialkraft auf dieses Bauteil in Richtung des ersten Bauteils ausübt. Hierzu weist die Verspannhülse elastisch verformbare radiale Abwinkelungen auf, die die Stirnfläche des Gelenkinnenteils überragen und an dieser anliegen. Die Verbindungsanordnung kommt ohne einen zusätzlichen Axialsicherungsring aus (WO 2010/111990 A1 ).

Der Nachteil dieser Verbindungsanordnung besteht darin, dass sie keinerlei Sicherung gegen ein elastisches Auffedern der Verspannhülse aufweist, so dass beim Auftreten von ihre elastische Eigenspannung überwindenden Axialkräften immer die Gefahr des Lösens der Verbindung gegeben ist. Zwar kann die Verspannhülse in ihrer Elastizität auch so ausgelegt werden, dass ein Auffedern beim Wirken von betriebsüblichen Axialkräften mit Sicherheit vermieden wird. Dann aber wird sich ihre Monta- ge und Demontage wiederum als schwierig erweisen, da sich ihre radialen Abwinkelungen beim Aufschieben auf das Gelenkinnenteil und beim Einschieben des Wellenzapfens in das Gelenkinnenteil aufweiten müssen, was einen verhältnismäßig hohen Kraftaufwand erfordert. Auf jeden Fall muss die Verspannhülse zur Axialsicherung definierte Kräfte aufbringen, die durch das verwendete Material und/oder ihre Form gewährleistet sein müssen.

Ebenfalls lediglich mit einem hülsenförmigen elastischen Sicherungselement kommt eine Anordnung zur Axialsicherung einer Hohlwelle und eines Steckzapfens aus, wobei sich der Steckzapfen an einem inneren Anschlag in der Hohlwelle abstützt. Das elastische Sicherungselement greift mit einem radialelastisch ausgebildeten ersten axialen Ende axial formschlüssig in eine Nut auf dem Steckzapfen ein oder hintergreift einen Absatz des Steckzapfens. Mit dem zweiten axialen Ende greift das Sicherungselement formschlüssig in eine Nut der Hohlwelle ein. Von außen wird das Sicherungselement von einem Spannband umfasst und so an einem radialen Auffedern beim Wirken von Axialkräften gehindert (DE 100 20 975 C2).

Der Nachteil dieser Anordnung zur Axialsicherung besteht in der Kompliziertheit des hülsenförmigen elastischen Sicherungselements, das für seine Herstellung eine komplizierte Form erfordert und daher verhältnismäßig teuer ist.

Bekannt ist auch eine Verbindungsanordnung zwischen einem Wellenzapfen und einem Gleichlaufdrehgelenk, die insbesondere im Längsantrieb eines Kraftfahrzeugs Anwendung findet. Das Gleichlaufdrehgelenk weist ein Gelenkinnenteil, das mit dem Wellenzapfen zur Übertragung eines Drehmoments drehfest verbunden ist, und einen Hülsenansatz mit einer Rastausnehmung in dessen äußerer Umfangsfläche auf. In axialer Höhe des Hülsenansatzes ist der Wellenzapfen mit einer Zapfennut versehen. Zur axialen Fixierung des Gelenkinnenteils relativ zum Wellenzapfen ist eine Sicherungshülse vorgesehen, die innere Halteabschnitte und äußere Halteabschnitte aufweist. Im montierten Zustand ist der Hülsenansatz in den zwischen dem inneren und äußeren Halteabschnitten gebildeten Ringraum eingeschoben, wobei die inneren Halteabschnitte in die Zapfennut und die äußeren Halteabschnitte in die Rast- ausnehmung eingreifen. Zur Verhinderung eines radialen Aufweitens der Sicherungshülse wird eine Manschette auf diese aufgezogen (DE 102008 009 362 B4). Der Nachteil dieser Verbindungsanordnung besteht darin, dass die Anwendung der Erfindung auf solche Gleichlaufdrehgelenke beschränkt ist, deren Gelenkinnenteil mit einem längeren Hülsenansatz versehen ist. Die Fertigung solcher Gelenkinnenteile bedingt einen zusätzlichen Material- und Herstellungsaufwand. Auch die Herstellung der Sicherungshülse selbst ist aufgrund ihrer komplizierten Gestalt aufwändig. Außerdem erfordert ihre Montage eine bestimmte axiale Kraft, die als Gegenkraft von dem Gelenk aufgebracht werden muss, was wiederum für das Gelenk schädlich ist. Insbesondere muss dessen Innenring abgestützt werden. Eine Demontage am Fahrzeug ist nicht ohne Weiteres möglich.

Schließlich ist eine anderweitige Verbindungsanordnung zwischen einem Wellenzapfen und einem Gleichlaufdrehgelenk bekannt, die ebenfalls im Längsantrieb eines Kraftfahrzeugs Anwendung findet. Auch bei dieser Erfindung weist das Gleichlaufdrehgelenk ein Gelenkinnenteil, das mit dem Wellenzapfen zur Übertragung eines Drehmoments drehfest verbunden ist, und einen hülsenförmigen Abschnitt mit einer inneren Ringnut auf. Zusätzlich ist in dem Gleichlaufdrehgelenk ein radial elastisch aufweitbarer Axialsicherungsring zur axialen Fixierung des Gelenkinnenteils vorgesehen, der in einer Zapfennut des Wellenzapfens einsitzt. Um ein radiales Aufweiten des Axialsicherungsrings bei auf die Verbindungsanordnung wirkenden Axialkräften zu verhindern, sind auf dem hülsenförmigen Abschnitt des Gelenkinnenteils Sicherungsmittel so angeordnet, dass sie mit ihrer inneren Mantelfläche zumindest teilweise an dem Axialsicherungsring anliegen. Hierzu ist der hülsenförmige Abschnitt zumindest teilweise mit einer Ausnehmung versehen, in die Teile des Axialsicherungsrings hineinragen. Der Axialsicherungsring kann sowohl eine geschlossene als auch eine offene Form aufweisen (DE 10 2006 009 363 B4).

Der Nachteil dieser Verbindungsanordnung besteht auch hier in dem Fertigungsaufwand bei der Herstellung des Gelenkinnenteils mit dem hülsenförmigen Abschnitt, in den zudem noch eine Ausnehmung zur Aufnahme der offenen Enden des Axialsicherungsrings eingebracht werden muss. Aufwändig gestaltet sich auch die Demontage, da hierzu nach dem Entfernen des Sicherungsmittels noch der Axialsicherungsring mit einem speziellen Werkzeug aufgeweitet oder der Wellenzapfen durch Einwirkung von Axialkräften aus dem Gelenkinnenring herausgezogen oder das Gelenk vom Wellenzapfen abgezogen werden muss. Nachteilig ist auch die verhältnismäßig lange Fase, die zur Aufspreizung des Axialsicherungsrings beim einschieben der Welle in das Gelenkinnenteil an der Stirnfläche der Welle angebracht sein muss. Dadurch wird die Länge der das Drehmoment übertragenden Keilverzahnung verkürzt und die Leistungsübertragung des Gelenks verringert. Anderenfalls muss für eine höhere Leistungsübertragung der das Drehmoment übertragende Bereich des Gelenkinnenteils länger ausgebildet werden, wodurch sich wiederum die Masse der Verbindungsanordnung vergrößert.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zur Axialsicherung einer Welle-Nabe- Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat gegenüber dem oben genannten Stand der Technik den wesentlichen Vorteil, dass sie leicht montierbar und demontierbar ist, da sich das Sicherungsmittel ohne ein spezielles Werkzeug von Hand leicht auf die Nabe bzw. den Innenring eines Gelenks aufschieben lässt, da es im vormontierten Zustand lose auf der Nabe oder Welle sitzt. Eine extra Nut für das Sicherungsmittel in der Welle ist nicht erforderlich.

Das Sicherungsmittel, bestehend aus Haltebuchse und Spannband, weist ein geringes Gewicht und einen konstruktiv einfachen Aufbau auf und ist daher auf einfache Weise herstellbar. Zur axialen Sicherung der Haltebuchse auf der Nabe bzw. dem Innenring des Gelenks erfordert die Nabe eine im Vergleich zum Stand der Technik kurze axiale Verlängerung für eine etwas verbreiterte Nut, in der der sich axial erstreckende Bereich der Haltebuchse mit dem Spannband aufgenommen wird. Ein zusätzlicher Vorteil der Axialsicherung mittels der erfindungsgemäßen Haltebuchse besteht darin, dass die Nabe zur Aufnahme des Axialsicherungsrings der Welle stirnseitig lediglich eine Ausnehmung in Form einer Einsenkung erhält, an der der Axialsicherungsring stirnseitig anliegt. Dadurch braucht innerhalb der Nabe weder eine Nut für den Axialsicherungsring noch ein Anschlag für die Welle vorgesehen zu werden, wodurch sich die Herstellung der Nabe wesentlich vereinfacht. Auch die Demontage der Verbindungsanordnung ist leicht von Hand oder ggf. unter Zuhilfenahme eines geeigneten Werkzeugs möglich. Nach dem Lösen des Spannbandes geht eine aus einem elastischen Material bestehende Haltebuchse in ihre Ausgangslage zurück, wodurch ihr Bund den Axialsicherungsring frei gibt, so dass die Welle aus der Nabe herausgezogen werden kann. Eine durch das Spannband bleibend verformte Haltebuchse wird beispielsweise mit Hilfe eines Schraubendrehers oder eines ähnlichen Werkzeugs radial aufgeweitet bis der Axialsicherungsring frei liegt. Ggf. weitet sich dieser allein schon beim Auseinanderziehen von Welle und Nabe auf.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, dass das Sicherungsmittel aus einer mittels eines Spannbandes radial verformbaren Haltebuchse mit einem radial nach innen gerichteten, nicht nur die freie Stirnfläche der Nabe, sondern im montierten Zustand auch den Axialsicherungsring der Welle radial zumindest teilweise umfassenden radialen Bund besteht. Im Anschluss an den radialen Bund ist die Haltebuchse, wie auch aus dem Stand der Technik bekannt, hülsenförmig ausgebildet. Dieser hülsen- förmige Bereich ist allerdings von ihrem Außendurchmesser radial nach innen abgesetzt und mittels des Spannbandes, beispielsweise einer an sich bekannten Oetiker- Klemme, in die oben bereits erwähnte verbreiterte Außennut der Nabe eindrückbar.

Die axiale Position zwischen Welle und Nabe wird durch den an sich bekannten einfachen Axialsicherungsring, der in der Nut der Welle positioniert ist, erreicht. Dieser Axialsicherungsring liegt im montierten Zustand an der inneren, axial kurz hinter der Stirnfläche der Nabe befindlichen Anschlagfläche an, wobei der Axialsicherungsring mit dieser Stirnfläche abschließt oder selbst noch leicht über dieser hervorsteht. Beim Festziehen des Spannbandes schnürt sich auch der zuvor lediglich die freie Stirnfläche der Nabe umfassende radiale Bund der Haltebuchse weiter radial ein, so dass er bei in der Nabe positionierter Welle an dem Axialsicherungsring der Welle zur Anlage kommt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Haltebuchse an ihrem Umfang in axialer Richtung geteilt. Dadurch lässt sie sich bei der Montage durch das Spannband leichter zusammendrücken. Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die sich an der Teilung gegenüberstehenden Enden der Haltebuchse zueinander beab-standet, so dass sich zwischen ihnen ein Spalt befindet. Dadurch ist gewährleistet, dass sich beim Festziehen des Spannbandes der hülsenförmige Teil der Haltebuchse vollständig an dem Nutgrund der Nabe anlegt, so dass ein sicherer Sitz der Haltebuchse auf der Nabe erreicht wird.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der die Stirnfläche der Nabe umfassende radiale Bund der Haltebuchse zumindest an seinem der Teilung der Haltebuchse gegenüberliegenden Umfangsbereich eine zusätzliche Teilung auf. Dadurch lässt sich beim Festziehen des Spannbandes die Haltebuchse leichter schließen. Gleichzeitig streben die beiden beabstandeten Enden des radialen Bundes aufeinander zu, so dass sich dessen Innendurchmesser verringert, wodurch der radiale Bund ohne einen größeren Kraftaufwand beim Festziehen des Spannbandes zur Anlage an dem Axialsicherungsring kommt und diesen gegen die in der Nabe befindliche innere Anschlagsfläche drückt.

Der Innendurchmesser des vom Spannband umfassten hülsenförmigen Teils der Haltebuchse kann im Bereich zwischen der Größe des Außendurchmessers der Nabe und des Außendurchmessers ihrer verbreiterten Außennut variieren. Entspricht der Innendurchmesser des radial abgesetzten Bereichs etwa dem Außendurchmesser der Nabe, so lässt sich die Haltebuchse quasi ohne Aufweitung leicht auf die Nabe aufschieben. Im anderen Fall, wenn also der Innendurchmesser des hülsenförmigen Teils der Haltebuchse dem Außendurchmesser der Nabe im Bereich ihrer verbreiterten Außennut entspricht, lässt sich die Haltebuchse immer noch leicht auf die Nabe bzw. den Innenring des Gelenks aufschieben, sofern sie geteilt oder der hülsenförmige Bereich segmentiert ausgeführt ist. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung liegt in dem Fall vor, wenn der Innendurchmesser des hülsenförmigen Teils der Haltebuchse etwas kleiner ist als der Außendurchmesser der Nabe. Dann nämlich rastet der radial nach innen abgesetzte hülsenförmige Bereich in die verbreiterte Außennut der Nabe ein, so dass die Haltebuchse im vormontierten Zustand auf der Nabe oder dem Gelenkinnenring verliersicher ist. Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der radiale Bund aus einer Vielzahl von elastischen Elementen, d. h. der radiale Bund wird aus radial nach innen gerichteten zungenartigen Abschnitten gebildet. Dadurch ist gewährleistet, dass der von der Haltebuchse ausgehende Druck an mehreren Stellen über den Umfang verteilt und dadurch gleichmäßiger auf den Axialsicherungsring ausgeübt wird. Bei einem geschlossenen radialen Bund besteht die Gefahr, dass im Fall der Verkantung der Haltebuchse deren radialer Bund nur punktuell an dem Axialsicherungsring anliegen würde.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der radial nach innen abgesetzte hülsenförmige Umfangsbereich der Haltebuchse aus einzelnen Segmenten. Abgesehen von der Masseeinsparung lässt sich die Haltebuchse dadurch noch leichter auf der Nabe montieren bzw. demontieren, insbesondere dann, wenn der Innendurchmesser des abgesetzten hülsenförmigen Umfangsbe- reichs kleiner ist als der Außendurchmesser der Nabe.

Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der radial nach innen abgesetzte Umfangsbereich der Haltebuchse im Querschnitt als U-Profil ausgebildet, das das Spannband aufnimmt, wodurch dieses eine sichere axiale Positionierung erhält. Außerdem kann es verliersicher auf der Haltebuchse vormontiert werden.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Haltebuchse aus einem elastischen Material. Dadurch entsteht bei jeder elastischen Verformung der Haltebuchse eine Rückstellkraft, die insbesondere bei der Auslenkung des radialen Bundes eine dauerhafte Reaktionskraft auf den Axialsicherungsring der Welle und dadurch die axiale Spielfreiheit der Welle-Nabe-Verbindung gewährleistet.

Die erfindungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 12 und 13 haben den wesentlichen Vorteil, dass sich Welle und Nabe leicht montieren und demontieren lassen, da die erfindungsgemäße Haltebuchse sowohl bei der Verbindung mit der Nabe als auch bei der Demontage, also beim Herausziehen der Welle aus der Nabe, gar nicht oder lediglich geringfügig aufgeweitet werden muss. Außerdem gewährleistet die durch das Spannband gesicherte Haltebuchse axial vollständige Spielfreiheit zwischen Welle und Nabe und dem Axialsicherungsring, wodurch ein geräuscharmer Lauf der Welle-Nabe-Verbindung gewährleistet ist.

Bei der Verfahrensvariante des Anspruchs 12 wird zur Montage der Welle-Nabe- Verbindung die Haltebuchse auf die Nabe aufgeschoben, bis sie mit ihrem radialen Bund an der Stirnfläche der Nabe anliegt. Dabei kommt der radial nach innen in Form einer breiten Sicke abgesetzte Bereich ihres hülsenförmigen Teils über der verbreiterten Außennut der Nabe zu liegen. Damit ist zunächst die Nabe komplettiert. Danach wird die Welle mit eingesetztem Axialsicherungsring in die Nabe eingeschoben oder umgekehrt die Nabe auf die Welle aufgeschoben bis der Axialsicherungsring an der Anschlagfläche im Innern der Nabe anschlägt. Dies entspricht einem vormontierten Zustand der Welle-Nabe-Verbindung.

Der Endzustand der Montage und damit die endgültige axiale Sicherung zwischen Welle und Nabe wird durch das Anlegen und/oder Festziehen eines Spannbandes um den radial abgesetzten Bereich der Haltebuchse herum erreicht, wobei sich Let- zere mit diesem Bereich auf dem Grund der verbreiterten Außennut an der Nabe anlegt. Bei einer axial geteilten Haltebuchse bewegt sich dabei gleichzeitig der radiale Bund der Haltebuchse in radialer Richtung auf den Axialsicherungsring zu, so dass der radiale Bund konzentrisch über die Stirnfläche der Nabe hinaus in den Bereich ihrer stirnseitigen Ausnehmung hineinragt und dabei an dem Axialsicherungsring der Welle zur Anlage kommt. In dem Fall, dass der Axialsicherungsring noch über die Stirnfläche der Nabe hinaus übersteht, wird der radiale Bund der Haltebuchse dabei von dem Axialsicherungsring axial leicht von der Stirnfläche weggedrückt und übt als Gegenreaktion dauerhaft eine Axialkraft auf den Axialsicherungsring aus, wodurch die Welle gegenüber der Nabe spielfrei axial gesichert ist. Für diese Montagevariante werden vorzugsweise solche Haltebuchsen verwendet, deren radialer Bund sich beim Festziehen des Spannbandes so weit verengt, so dass er den Axialsicherungsring hintergreifen kann. Ein solches Verformungsverhalten zeigen in der Regel nur geteilt ausgeführte Haltebuchsen.

Bei geschlossenen Haltebuchsen verformt sich deren radialer Bund beim Anziehen des Spannbandes in radialer Richtung kaum oder gar nicht. Deshalb ist der Innen- durchmesser ihres radialen Bundes so ausgeführt, dass er sich leicht auf die Welle aufschieben lässt und den Axialsicherungsring bereits im Ausgangszustand, also ohne die Spannwirkung des Spannbandes hintergreift. Solche Haltebuchsen werden nach der Verfahrensvariante des Anspruchs 13 zur Montage auf die Welle aufgeschoben. Ist dazu lediglich ein Ende der Welle zugänglich, muss die Haltebuchse noch vor dem Einsetzen des Axialsicherungsrings in die Nut der Welle auf diese aufgeschoben werden, so dass der radiale Bund den auf der Welle montierten Axialsicherungsring hintergreift. Die so vormontierte Baugruppe wird nun in die Nabe eingeschoben oder umgekehrt die Nabe auf die mit Axialsicherungsring und Haltebuchse komplettierte Welle aufgeschoben bis, wie oben bei der ersten Verfahrensvariante beschrieben, der Axialsicherungsring an der Anschlagfläche im Innern der Nabe zur Anlage und der radial nach innen abgesetzte hülsenförmige Bereich der Haltebuchse über der verbreiterten Außennut der Nabe zu liegen kommt. Nun wird abschließend das Spannband, das bereits zuvor oder erst jetzt um den radial nach innen abgesetzten hülsenförmigen Bereich der Haltebuchse gelegt ist, festgezogen, wodurch sich dieser Bereich, soweit er an dem Nutgrund der verbreiterten Außennut der Nabe noch nicht anliegt, dann dort anlegt, ohne dass sich der radiale Bund der Haltebuchse verformt. Bei dieser Variante verhindert das Spannband lediglich das Aufweiten des hülsenförmigen Bereichs der Haltebuchse und damit das Lösen der Haltebuchse von der Nabe beim Auftreten von Axialkräften zwischen Welle und Nabe.

Die Demontage der Verbindung erfolgt auch bei dieser Verfahrensvariante, wie oben beschrieben, durch Lösen des Spannbandes.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen entnehmbar.

Zeichnung

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das Prinzip der erfindungsgemäßen Axialsicherung einer Welle-Nabe- Verbindung,

Fig. 2 ein vergrößertes Detail der Axialsicherung,

Fig. 3 die auf einer Nabe vormontierte Haltebuchse,

Fig. 4 die mittels eines Spannbandes in der Außennut der Nabe arretierte

Haltebuchse,

Fig. 5 eine geteilte Haltebuchse,

Fig. 6 die Haltebuchse aus Fig. 5 in Montagestellung zu einer Welle und dem

Innenring eines Gelenks,

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform einer Haltebuchse,

Fig. 8 die Haltebuchse aus Fig. 6 in Montagestellung zu einer Welle und dem

Innenring eines Gelenks,

Fig. 9 eine dritte Ausführungsform einer Haltebuchse,

Fig. 10 die Haltebuchse aus Fig. 9 in Montagestellung zu einer Welle und dem

Innenring eines Gelenks,

Fig. 11a eine mit einer ungeteilten Haltebuchse aus Fig. 7 vormontierte Welle, Fig. 11 b die in eine Nabe eingeführte vormontierte Welle aus Fig. 11a und

Fig. 11c die fertig montierte Welle-Nabe-Verbindung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt das Prinzip einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung im montierten Zustand und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Detail dieser Verbindungsanordnung. Sie besteht aus einer Welle 1 , die an ihrem einen Ende einen Wellenzapfen 2 mit einer äußeren Keilverzahnung 3 aufweist und in kurzer axialer Entfernung zu diesem mit einer Nut 4 versehen ist, und einer Nabe 5, die im vorliegenden Beispiel als Innenring eines Gelenks ausgebildet ist. An ihrem Außenumfang weist die Nabe 5 eine verbreiterte Außennut 6 und an ihrer der Welle 1 zugewandten Stirnfläche eine Ausnehmung 7 mit einem größeren Durchmesser als ihr Innendurchmesser auf, so dass sich in kurzer axialer Entfernung hinter ihrer Stirnfläche eine axiale Anschlagfläche 8 herausbildet. Im axialen Anschluss an diese Ausnehmung 7 entspricht der Innendurchmesser der Nabe 5 dem Außendurchmesser der Welle 1 , wobei beide Durchmesser in diesem Bereich eine Passung zueinander bilden, die ein Einschieben der Welle 1 in die Na- be 5 ermöglicht. In diesem Passungsbereich weist die Nabe 5 ferner eine innere Dichtnut 9 auf. Der sich axial an den Passungsbereich anschließende Teil der Nabe 5 ist mit einer zu der äußeren Keilverzahnung 3 des Wellenzapfens 2 komplementären inneren Keilverzahnung 10 versehen. Zur Abdichtung zwischen Welle 1 und Nabe 5 ist ein Dichtring 11 in die innere Dichtnut 9 der Nabe 5 eingelegt. Die Abdichtung kann aber auch, wie aus den Fig. 3 und 4 erkennbar, durch die Positionierung des Dichtringes 11 in einer im Vergleich zu der oben genannten Nut 4 tieferen äußeren Dichtnut 12 der Welle 1 erfolgen, so dass der Dichtring 11 an der inneren Passungsfläche der Nabe 5 anliegt. Im Unterschied zu der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Nabe 5 ist in diesen beiden Figuren die Anschlagfläche 8 konisch ausgeführt. Der besseren Übersicht halber sind die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Ausschnitte der Welle-Nabe-Verbindung lediglich mit ihrer oberen Hälfte dargestellt.

Die Tiefe der Nut 4 der Welle 1 ist so gewählt, dass ein Axialsicherungsring 13 teilweise von dieser Nut 4 aufgenommen wird. Im vorliegenden Beispiel ragt der größere Teil seiner radialen Dicke noch aus der Nut 4 heraus. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 7 der Nabe 5 ist gleich dem oder etwas größer als der Außendurchmesser dieses auf die Welle 1 aufgesetzten Axialsicherungsrings 13. Im gefügten Zustand, wenn also die äußere und innere Keilverzahnung 3, 10 von Welle 1 und Nabe 5 miteinander im Eingriff sind, liegt der Axialsicherungsring 13 mit seiner aus der Nut 4 der Welle 1 herausragenden Ringfläche an der Anschlagfläche 8 der Nabe 5 an und ragt mindestens mit einem Teil seiner gegenüberliegenden Seite zumindest bis zur Stirnfläche der Nabe 5, besser aber noch leicht über diese hinaus. Somit bestimmt entweder die axiale Dicke des Axialsicherungsrings 13 die axiale Position der Anschlagfläche 8, d. h. die Tiefe der Ausnehmung 7 der Nabe 5, oder die Abmessungen des Axialsicherungsrings 13 müssen nach dem Innendurchmesser und der Tiefe der Ausnehmung 7 so ausgewählt werden, dass er bei Anlage an der Anschlagfläche 8 zumindest mit Teilen seines Umfangs immer noch über die Stirnfläche der Nabe übersteht oder gerade mit dieser abschließt.

Zusätzlich zu dem Axialsicherungsring 13 ist die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung noch mit einer Haltebuchse 14 gesichert, die in koaxialer Erstreckung zur Nabe 5 einen hülsenförmigen Teil 15 und an ihrer der Welle 1 zugewandten Stirnseite einen radialen Bund 16 aufweist, der im montierten Zustand die Ringfläche der der Welle zugewandten Stirnfläche der Nabe 5 überragt. Der hülsenförmige Teil 15 ist koaxial zu der Außenfläche der Nabe 5 geführt und unmittelbar nach dem Überragen des zwischen Stirnfläche und verbreiterter Außennut 6 befindlichen kurzen Durchmesserbereiches der Nabe 5 radial nach innen abgesetzt und überragt mit diesem im Durchmesser reduzierten Bereich die verbreiterte Außennut 6 der Nabe 5. Im vorliegenden Beispiel ist das freie Ende dieses im Durchmesser reduzierten hülsenförmi- gen Teils 15 zu einem Kragen 17 radial nach außen abgewinkelt, so dass dieser im Durchmesser reduzierte Bereich, in den Fig. 1 bis 11 mit der Bezugszahl 18 versehen, im Längsschnitt U-förmig ausgebildet ist, wodurch die Haltebuchse 14 eine höhere radiale Steifigkeit erlangt. Vorteilhafterweise besteht die Haltebuchse 14 aus einem elastischen Material, um bei einer montagebedingten radialen Verformung eine axiale Gegenkraft auf den Axialsicherungsring 13 ausüben zu können, was bei der Beschreibung der verschiedenen Montageverfahren weiter unten noch näher erläutert werden wird.

Aus den Fig. 1 bis 4 ist ferner ein Spannband 19 erkennbar, das im vorliegenden Beispiel als Oetikerklemme ausgeführt und um den hülsenförmigen Teil 15 der Haltebuchse 14 gelegt ist. Seine Breite muss somit kleiner oder gleich der Breite des radial nach innen abgesetzten Bereichs 18 des hülsenförmigen Teils 15 sein. In den Fig. 1 , 2 und 4 ist das Spannband 19 im festgezogenen Zustand dargestellt, während bei dem in Fig. 3 dargestellten Zustand das Spannband 19 lediglich lose um die auf die Nabe 5 aufgeschobene Haltebuchse 14 herum gelegt ist.

Ein wesentliches Merkmal der Haltebuchse 14 ist ferner die radiale Breite ihres radialen Bundes 16, die ebenfalls aus den Fig. 1 bis 4 erkennbar ist. Diese ist so gewählt, dass der radiale Bund 16 bei festgezogenem Spannband 19 axial an dem Axialsicherungsring 13 der Welle 1 zumindest anliegt, im günstigeren Fall sogar aufgrund der Elastizität der Haltebuchse 14 eine Axialkraft F auf diesen ausübt, wie es aus Fig. 4 zu erkennen ist.

Die Fig. 5, 7 und 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Haltebuchse 14 und die Fig. 6, 8 und 10 zu der jeweiligen Ausführungsform eine zugehörige Montageanordnung. Ein grundsätzlicher Unterschied besteht bei den dargestellten Ausführungsformen darin, dass die Haltebuchsen 14 axial geteilt oder ungeteilt ausgeführt sein können. Zur Unterscheidung der unterschiedlichen Ausführungsformen wurden die bisher für die Haltebuchse 14 und deren Bestandteile verwendeten Bezugszahlen durch eine zusätzliche Nummerierung, die durch einen Punkt hinter der bisher verwendeten Bezugszahl von dieser getrennt ist, ergänzt, die die jeweilige Ausführungsform kennzeichnet.

Axial geteilt ausgeführte Haltebuchsen 14.1 und 14.3 sind in den Fig. 5, 6 und 9, 10 dargestellt, während die Fig. 7 und 8 eine ungeteilt ausgeführte Haltebuchse 14.2 zeigen. Die beiden durch die axiale Teilung entstandenen freien Enden der Haltebuchsen 14.1 und 14.3 sind durch einen Spalt 20 zueinander beabstandet. Ein wesentlicher Unterschied besteht auch bei der Montage der beiden Ausführungen der Haltebuchsen 14. Bei einer geteilt ausgeführten Haltebuchse 14.1 und 14.3 bewegen sich beim Festziehen des Spannbandes 19 die beiden freien Enden aufeinander zu, so dass sich der Innendurchmesser ihres radialen Bundes 16.1 ; 16.3 verringert. Die dabei von dem radialen Bund 16.1 ; 16.3 ausgeführte Bewegungsrichtung ist in Fig. 3 durch einen in Richtung der Welle 1 weisenden Pfeil angedeutet. Dagegen verändert sich der Innendurchmesser des radialen Bundes 16.2 bei einer ungeteilt ausgeführten Haltebuchse 14.2 beim Festziehen des Spannbandes 19 nicht, sondern es legt sich lediglich der radial abgesetzte Bereich 18.2 des hülsenförmigen Teils 15.2 der Haltebuchse 14.2 an dem Nutgrund der verbreiterten Außennut 6 der Nabe 5 an. Auf diesen Unterschied in der Funktionsweise der Haltebuchsen 14 wird weiter unten bei der Beschreibung der verschiedenen Montageverfahren noch näher eingegangen werden.

Wie bereits ausgeführt, zeigt Fig. 5 eine geteilte Haltebuchse 14.1 mit einem hülsenförmigen Teil 15.1 und einem radialen Bund 16.1 , welcher an seinem dem Spalt 20 diametral gegenüberliegenden Bereich ebenfalls geteilt ist, so dass hier ein zusätzlicher Spalt 21 vorhanden ist. Ebenso ist der Kragen 17.1 im gleichen Umfangsbereich durch den zusätzlichen Spalt 21 geteilt. Dadurch lässt sich die Haltebuchse 14.1 beim Festziehen des Spannbandes 19 leichter zusammendrücken. Fig. 6 zeigt die Montageanordnung von Welle 1 und Nabe 5 bei Verwendung der geteilten Haltebuchse 14.1. In dieser Ausführung wird der Dichtring 11 in die innere Dichtnut 9 der Nabe 5 eingesetzt. Die Welle 1 weist lediglich die Nut 4 zur Aufnahme des Axialsicherungsrings 13 auf. Fig. 7 und 8 zeigen eine ungeteilte Haltebuchse 14.2, deren hülsenförmiger Teil 15.2 aus einzelnen Segmenten 22 besteht. Da sich ihr radialer Bund 16.2 beim Festziehen des Spannbandes 19 nicht verformt, ist sein Innendurchmesser kleiner ausgelegt als der Außendurchmesser des in die Nut 4 der Welle 1 eingesetzten Axialsicherungsrings 13. Beim Festziehen des Spannbandes 19 werden lediglich die Segmente 22 auf dem Nutgrund der verbreiterten Außennut 6 der Nabe 5 fixiert. Damit kann eine solche ungeteilte Haltebuchse 14.2 nur zusammen mit dem auf der Welle 1 montierten Axialsicherungsring 13 auf die Nabe 5 aufgeschoben werden, wobei sich die Segmente 22 zunächst aufweiten und bei Anschlag des Axialsicherungsrings 13 an der Anschlagfläche 8 in die verbreiterte Außennut 6 der Nabe 5 einrasten. Auch bei dieser Ausführung ist der Dichtring 11 in die innere Dichtnut 9 der Nabe 5 eingesetzt.

Die in der Ausführung der Fig. 9 und 10 verwendete Haltebuchse 14.3 ist wiederum geteilt ausgeführt. Ihr hülsenförmiger Teil 15.3 besteht wie bei der vorhergehend beschriebenen Ausführung aus einzelnen Segmenten 22. Auch der Dichtring 11 ist bei dieser Ausführung in die innere Dichtnut 9 der Nabe 5 eingesetzt. Besteht die Haltebuchse 14.3 bei dieser Ausführung aus einem elastischem Material und ist der radial nach innen abgesetzte Bereich 18.3 ihres hülsenförmigen Teils 15.3 an die Abmessungen der verbreiterten Außennut 6 der Nabe 5 angepasst, d. h. der Innendurchmesser des abgesetzten Bereichs 18.3 ist gleich dem oder wenig größer als der Außendurchmesser der verbreiterten Außennut 6 der Nabe 5 im Nutgrund, kann diese Haltebuchse 14.3 leicht auf die Nabe 5 aufgeschoben werden, wobei sich ihre Segmente aufspreizen und bei koaxialer Überdeckung mit der verbreiterten Außennut 6 in diese einrasten. Trotzdem muss die Haltebuchse 14.3 anschließend noch mit dem Spannband 19 gegen eine radiale Aufweitung, die insbesondere beim Wirken von Axialkräften auf die Welle 1 und/oder Nabe 5 auftreten, gesichert werden.

Die verschiedenen Ausführungen der Haltebuchse 14 bedingen allerdings eine unterschiedliche Reihenfolge der Montage der Welle-Nabe-Verbindung, was in den nachfolgenden Verfahrensbeschreibungen näher erläutert wird.

Axial geteilte Haltebuchsen 14.1 ; 14.3, wie sie in den Fig. 5, 6 und 9, 10 dargestellt sind, sind auch im Bereich ihres radialen Bundes 16.1 bzw. 16.3 radial verformbar. Deshalb können sie auf die Nabe 5 aufgesteckt und nach der Verbindung der mit dem Axialsicherungsring 13 komplettierten Welle 1 mittels des Spannbandes 19 in die verbreiterte Außennut 6 der Nabe 5 eingedrückt bzw. in ihrer gesichert werden. Diese Verfahrensweise ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber die erfindungsrelevanten Teile lediglich mit ihrer Hauptbezugszahl gekennzeichnet sind. In Fig. 3 ist die Haltebuchse 14 in ihrer Ausgangsform dargestellt, wobei ihr Innendurchmesser im Bereich ihres hülsenförmigen Teils 15 größer ist als der Außendurchmesser der Nabe 5. Das Spannband 19 ist bereits um ihren radial abgesetzten Bereich 18 herum gelegt aber noch nicht festgezogen. Der radiale Bund 16 überragt lediglich die ringförmige Stirnfläche der Nabe 5, während ihre Ausnehmung 7 noch frei ist, so dass die zuvor mit dem Dichtring 11 und dem Axialsicherungsring 13 komplettierte Welle 1 ohne Verwendung eines Werkzeugs in die Nabe 5 eingeschoben werden kann bis der Axialsicherungsring 13 an der Anschlagfläche 8 der Nabe 5 anschlägt. Danach wird das Spannband 19 festgezogen, wodurch sich der radial abgesetzte Bereich 18 der axial geteilte Haltebuchse 14 an dem Nutgrund der verbreiterten Außennut 6 der Nabe 5 anlegt und sich gleichzeitig auch der radiale Bund 16 koaxial zur Welle 1 verengt, so dass er den aus der Nut 4 der Welle 1 hervorstehenden ringförmigen Bereich des Axialsicherungsrings 13 hintergreift. In der Ausführung der Fig. 4 ist deutlich erkennbar, dass der Axialsicherungsring 13 über die Stirnfläche der Nabe 5 hinaus etwas übersteht, so dass der radiale Bund 16 etwas aus seiner ursprünglich rechtwinkligen Stellung zur Achse der Welle 1 ausgelenkt wird. Wenn die Haltebuchse 14 aus einem elastischen Material besteht, übt deren radialer Bund 16 eine Axialkraft F auf den Axialsicherungsring 13 aus und drückt diesen gegen die Anschlagfläche 8, so dass die Welle-Nabe-Verbindung axial spielfrei ist.

Die zuvor beschriebene Montage der Welle-Nabe-Verbindung ist auch mit einer geteilten Haltebuchse 14.1 und 14.3 möglich, bei der der Innendurchmesser des radial abgesetzten Bereichs 18.1 ; 18.3 kleiner als der Außendurchmesser der Nabe 5, jedoch größer als der Durchmesser deren verbreiterten Außennut 6 ist. Eine solche Haltebuchse 14.1 und 14.3 lässt sich immer noch leicht auf die Nabe 5 aufschieben und hat zudem den Vorteil, dass sie nach dem Aufschieben in die verbreiterte Außennut 6 der Nabe 5 einrastet und damit verliersicher auf ihr vormontierbar ist. Im Fall, dass der radiale Bund 16.1 ; 16.3 die Ausnehmung 8 teilweise überdeckt, ist ein auf der Welle 1 montierter, im Querschnitt runder Axialsicherungsring 13 in der Lage, beim Zusammenführen von Welle 1 und Nabe 5 die Haltebuchse 14.1 und 14.3 ohne wesentlichen Kraftaufwand kurzzeitig etwas aufzuweiten. Beim anschließenden Festziehen des Spannbandes 19 legt sich der radial abgesetzte Bereich 18.1 ; 18.3, wie oben beschrieben, an den Nutgrund der verbreiterten Außennut 6 der Nabe 5 an und der radiale Bund 16.1 ; 16.3 verengt sich, so dass er dabei den aus der Nut 4 hervorstehenden Bereich des Axialsicherungsrings 13 mit der oben beschriebenen Wirkung der Ausübung einer Axialkraft F auf diesen hintergreift.

Die Demontage der Welle-Nabe-Verbindung erfolgt durch Lösen des Spannbandes 19, manuelles Aufweiten der geteilten Haltebuchse 14.1 ; 14.3 und Auseinanderziehen von Welle 1 und Nabe 5. Je nach Festigkeit der geteilten Haltebuchse 14.1 ; 14.3 kann das manuelle Aufweiten auch entfallen, nämlich dann, wenn die nach dem Lösen des Spannbandes 19 beim Auseinanderziehen von Welle 1 und Nabe 5 auf die geteilte Haltebuchse 14.1 ; 14.3 wirkenden Radialkräfte diese von selbst Aufweiten.

Eine axial ungeteilte Haltebuchse 14.2 ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Da sie beim Festziehen des Spannbandes 19 im Bereich ihres radialen Bundes 16.2 radial nicht oder nicht ausreichend verformbar ist, ist der Innendurchmesser ihres radialen Bundes 16.2 von vorn herein so ausgelegt, dass er den aus der Nut 4 der Welle 1 herausragenden ringförmigen Bereich des Axialsicherungsrings 13 zumindest teilweise überdeckt. Deshalb muss die Haltebuchse 14.2 auf der Welle 1 zusammen mit dem Axialsicherungsring 13 vormontiert werden. Diese Vormontage ist in Fig. 11a dargestellt, wobei das Spannband 19 bereits um ihren radial abgesetzten Bereich 18.2 herum gelegt ist. Fig. 11 b zeigt den Zwischenschritt, bei dem die Welle 1 in die Nabe 5 eingeschoben ist bis der Axialsicherungsring 13 an der konischen Anschlagfläche 8 der Nabe 5 anstößt. Die Haltebuchse 14.2 mit lose umgelegtem Spannband 19 befindet sich noch vor der Nabe 5. Fig. 11c zeigt den Abschluss der Montage der Welle-Nabe-Verbindung, nachdem die Haltebuchse 14.2 auf die Nabe 5 aufgeschoben und mit ihrem radial abgesetzten Bereich 18.2 bei festgezogenem Spannband 19 in die verbreiterte Nut 6 der Nabe 5 eingedrückt ist. Selbstverständlich kann das Spannband 19 auch erst bei diesem letzten Arbeitsschritt um die Haltebuchse 14.2 gelegt und festgezogen werden. Um beim oder nach dem Ineinanderstecken von Welle 1 und Nabe 5 das Aufschieben der auf der Welle 1 vormontierten Haltebuchse 14.2 auf die Nabe 5 und beim Festziehen des Spannbandes 19 das Eindrücken des radial abgesetzten Bereichs 18.2 in die verbreiterte Nut 6 der Nabe 5 zu erleichtern, besteht, wie oben bereits beschrieben, ihr hülsenförmiger Teil 15.2 aus einzelnen Segmenten 22. Die Segmente 22 spreizen beim Aufschieben auf die Nabe leicht auf und federn, sofern die Haltebuchse 14.2 aus einem elastischen Material besteht, beim Überdecken der verbreiterten Außennut 6 der Nabe 5 in diese ein. Abschließend wird das Spannband 19 festgezogen, wodurch die Haltebuchse 14.2 gegen Aufweiten gesichert ist.

Bei einer aus einem nicht elastischen Werkstoff bestehenden Haltebuchse 14.2 werden die bleibend aufgespreizten Segmente 22 durch das Festziehen des Spannbandes 19 in die verbreiterte Außennut 6 der Nabe 5 eingedrückt.

Die Demontage der Welle-Nabe-Verbindung mit einer ungeteilten Haltebuchse 14.2 erfolgt in gleicher Weise wie oben für eine solche mit einer geteilten Haltebuchse 14.1 ; 14.3 beschrieben.

Bezugszahlenliste

1 Welle

2 Wellenzapfen

3 Äußere Keilverzahnung

4 Nut

5 Nabe

6 Verbreiterte Außennut

7 Ausnehmung

8 Anschlagfläche

9 Innere Dichtnut

10 Innere Keilverzahnung

1 1 Dichtring

12 Äußere Dichtnut

13 Axialsicherungsring

14 Haltebuchse

15 Hülsenförmiger Teil

16 Radialer Bund

17 Kragen

18 Radial abgesetzter Bereich

19 Spannband

20 Spalt

21 Zusätzlicher Spalt

22 Segmente

F Axialkraft

Claims

Patentansprüche

1. Verbindungsanordnung zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung, bestehend aus einer Welle (1 ) mit einer äußeren Keilverzahnung (3) und einer Nut (4) zur Aufnahme eines Axialsicherungsrings (13) sowie einer Nabe (5) mit einer inneren Keilverzahnung (10), einer inneren Anschlagfläche für die Welle (1 ) und einer Außennut (6) zur axialen Positionierung eines Sicherungsmittels, wobei das Sicherungsmittel einen sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teil und einen radialen Bund aufweist, wobei der hülsenförmige Teil den Umfang der Nabe (5) zumindest teilweise umfasst und der radiale Bund die ringförmige Stirnfläche der Nabe (5) zumindest teilweise hintergreift,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die innere Anschlagfläche (8) für die Welle (1 ) in der Nabe (5) durch eine von der Stirnseite der Nabe (5) ausgehende Ausnehmung (7) gebildet wird, deren axiale Tiefe maximal der axialen Dicke des Axialsicherungsrings (13) entspricht,

- dass das Sicherungsmittel aus einer radial verformbaren Haltebuchse (14) besteht, deren sich axial erstreckender hülsenförmiger Teil (15) zumindest teilweise von dem Außendurchmesser der Haltebuchse (14) radial nach innen abgesetzt und in diesem Bereich (18) mit einem Spannband (19) umgeben ist,

- dass die Breite der Außennut (6) der Nabe (5) mindestens der Länge des sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teils (15) der Haltebuchse (14) entspricht und

- dass der radial nach innen abgesetzte Bereich (18) der Haltebuchse (14) im montierten Zustand der Welle-Nabe-Verbindung, also bei mit dem Axialsicherungsring (13) versehener und in die Nabe (5) eingeschobener Welle (1 ), die verbreiterte Außennut (6) der Nabe (5) koaxial umfasst und mittels des Spannbandes (19) in der verbreiterten Außennut (6) der Nabe (5) arretierbar ist, wobei der radiale Bund (16) der Haltebuchse (14) im arretierten Zustand an dem Axialsicherungsring (13) der Welle (1 ) anliegt.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Haltebuchse (14) an ihrem Umfang in axialer Richtung geteilt ist.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die sich an der Teilung gegenüberstehenden Enden der Haltebuchse (14) zueinander beabstandet sind und zwischen sich einen Spalt (20) bilden.

4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der die Stirnfläche der Nabe (5) umfassende radiale Bund (16) zumindest an seinem dem Spalt (20) gegenüberliegenden Umfangsbereich einen zusätzlichen Spalt (21) aufweist.

5. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Innendurchmesser des vom Spannband (19) umfassten radial nach innen abgesetzten Bereichs (18) der Haltebuchse (14) etwa dem Außendurchmesser der Nabe (5) entspricht.

6. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Innendurchmesser des vom Spannband (19) umfassten nach innen abgesetzten Bereichs (18) der Haltebuchse (14) geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der Nabe (5).

7. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Innendurchmesser des vom Spannband (19) umfassten nach innen abgesetzten Bereichs (18) der Haltebuchse (14) etwa dem Außendurchmesser der verbreiterten Außennut (6) der Nabe (5) entspricht.

8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der radiale Bund (16) der Haltebuchse (14) aus mehreren elastischen Elementen besteht.

9. Sicherungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass der radial nach innen abgesetzte Umfangsbereich (18) der Haltebuchse (14) aus einzelnen Segmenten (22) besteht.

10. Sicherungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass der radial nach innen abgesetzte Umfangsbereich (18) der Haltebuchse (14) im Querschnitt als U-Profil ausgebildet ist.

11. Sicherungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Haltebuchse (14) aus einem elastischen Material besteht.

12. Verfahren zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung, bestehend aus einer Welle (1 ) mit einer äußeren Keilverzahnung (3) und einer Nut (4) zur Aufnahme eines Axialsicherungsrings (13) sowie einer Nabe (5) mit einer inneren Keilverzahnung (10), einer inneren Anschlagfläche für die Welle (1 ) und einer Nut zur axialen Positionierung eines Sicherungsmittels, das einen sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teil und einen radialen Bund aufweist, wobei zur Herstellung der Verbindung Welle (1 ) und Nabe (5) mit ihrer Keilverzahnung (3, 10) in Eingriff gebracht und durch Aufschieben des Sicherungsmittels auf die Nabe (5), das dabei in die Außennut der Nabe (5) eingreift, in ihrer axialen Position zueinander gesichert werden, wobei der hülsenförmige Teil des Sicherungsmittels den Umfang der Nabe (5) zumindest teilweise umfasst und der radiale Bund die ringförmige Stirnfläche der Nabe (5) zumindest teilweise hintergreift,

dadurch gekennzeichnet, - dass eine Nabe (5) mit einer Außennut (6), deren Breite mindestens der Länge des sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teils (15.1 ; 15.3) des Sicherungsmittels entspricht, und mit einer ringförmigen Ausnehmung (7) zur Aufnahme des Axialsicherungsrings (13), deren Tiefe von der Stirnseite der Nabe (5) her ausgehend maximal der axialen Dicke des Axialsicherungsrings (13) entspricht, verwendet wird,

- dass als Sicherungsmittel eine in axialer Richtung geteilte Haltebuchse (14.1 ;

14.3) mit einem den sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teil (15.1 ; 15.3) derselben umfassenden Spannband (19) verwendet wird,

- dass zuerst die Haltebuchse (14.1 ; 14.3) auf die genannte Nabe (5) aufgeschoben wird bis sie mit ihrem radialen Bund (16.1 ; 16.3) an der Stirnfläche der Nabe (5) anstößt und der hülsenförmige Teil (15.1 ; 15.3) oberhalb der genannten verbreiterten Außennut (6) der Nabe (5) zu liegen kommt,

- dass anschließend die Welle (1 ) mit eingesetztem Axialsicherungsring (13) in die Nabe (5) eingesetzt oder umgekehrt die Nabe (5) auf die Welle (1 ) aufgeschoben wird bis der Axialsicherungsring (13) an der Anschlagfläche (8) der Ausnehmung (7) der Nabe (5) anstößt und

- dass schließlich das Spannband (19) festgezogen wird, wodurch der hülsenförmige Teil (15.1 ; 15.3) der Haltebuchse (14.1 ; 14.3) in die verbreiterte Außennut (6) der Nabe (5) eingedrückt wird und sich der radiale Bund (16.1 ; 16.3) der Haltebuchse (14.1 ; 14.3) an dem Axialsicherungsring (13) der Welle (1 ) anlegt.

13. Verfahren zur Axialsicherung einer Welle-Nabe-Verbindung, bestehend aus einer Welle (1 ) mit einer äußeren Keilverzahnung (3) und einer Nut (4) zur Aufnahme eines Axialsicherungsrings (13) sowie einer Nabe (5) mit einer inneren Keilverzahnung (10), einer inneren Anschlagfläche für die Welle (1 ) und einer Nut zur axialen Positionierung eines Sicherungsmittels, das einen sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teil und einen radialen Bund aufweist, wobei zur Herstellung der Verbindung Welle (1 ) und Nabe (5) mit ihrer Keilverzahnung (3, 10) in Eingriff gebracht und durch Aufschieben des Sicherungsmittels auf die Nabe (5), das dabei in die Außennut der Nabe (5) eingreift, in ihrer axialen Position zueinander gesichert werden, wobei der hülsenförmige Teil des Sicherungsmittels den Umfang der Nabe (5) zumindest teilweise umfasst und der ra- diale Bund die ringförmige Stirnfläche der Nabe (5) zumindest teilweise hintergreift,

dadurch gekennzeichnet,

- dass eine Nabe (5) mit einer Außennut (6), deren Breite mindestens der Länge des sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teils (15.2) des Sicherungsmittels entspricht, und mit einer ringförmigen Ausnehmung (7) zur Aufnahme des Axialsicherungsrings (13), deren Tiefe von der Stirnseite der Nabe (5) her ausgehend maximal der axialen Dicke des Axialsicherungsrings (13) entspricht, verwendet wird,

- dass als Sicherungsmittel eine Haltebuchse (14.2) mit einem sich axial erstreckenden hülsenförmigen Teil (15.2) und einen radiale Bund (16.2) zusammen mit einem denselben umfassenden Spannband (19) verwendet wird, wobei der Innendurchmesser des radialen Bundes (16.2) kleiner ist als der Außendurchmesser des Axialsicherungsring (13),

- dass zunächst die Welle (1 ) mit der Haltebuchse (14.2) und dem Axialsicherungsring (13) vormontiert wird, wobei die Haltebuchse (14.2) in Richtung der Nabe (5) gesehen den in die Nut (4) der Welle (1 ) eingesetzten Axialsicherungsring (13) zumindest teilweise hintergreift,

- dass anschließend die vormontierte Welle (1 ) in die Nabe (5) eingesetzt oder umgekehrt die Nabe (5) auf die vormontierte Welle (1 ) aufgeschoben wird bis der Axialsicherungsring (13) an der Anschlagfläche (8) der Ausnehmung (7) der Nabe (5) anstößt und der hülsenförmige Teil (15.2) der Haltebuchse (14.2) über der verbreiterten Außennut (6) der Nabe (5) zu liegen kommt und

- dass abschließend das Spannband (19) festgezogen wird, wodurch der hülsenförmige Teil (15.2) der Haltebuchse (14.2) in die verbreiterte Außennut (6) der Nabe (5) eingedrückt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Haltebuchse (14.1 ; 14.2; 14.3) gemäß einer der Ausgestaltungen der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird.