METHOD OF FITTING DRIVE ELEMENTS ON A CYLINDRICAL SHAFT BY MEANS OF RADIALLY SELF-CUTTING KEYS, AND SUCH A FITTING MEANS

Abstract: 1. A method for fixing drive elements (2) on a smooth cylindrical shaft (1) by means of keys (4, 5), which may be introduced into slots (21) arranged axially in the inner contour of the drive elements, characterized in that first keys (4) are employed, which can be pivoted in the slot (21) azimuthally between a first end position A, in which they move back in to the contour of the slot, and a second end position B, in which they move out of the contour of the slot towards the inside, in that the pivoting of the keys from the first end position to the second end position is effected by a rotary motion between drive elements (2) and shaft (1), and in that the first keys (4), having been brought as directed into the second end position B, are locked in position by second keys (5), which fill up the space in the slot (21) which is not filled up by the first keys (4).

Description: Verfahren zum Befestigen tot Antriebselementen auf einer zylindrischen Welle. wittel-s azimutal: ¯in diese einschneidender Keile, ¯sowie diese selbst Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs, mit dem Antriebselemente, z. B. Nocken, Lager oder Zahnräder auf einer glatten Welle befestigt werden können, sowie besondere Ausgestaltungen der hierzu verwendeten Keile. Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel der Herstellung von Nockenwellen für Verbrennungskraftmaschinen beschrieben, ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, sondern überall dort einsetzbar, wo Bauteile unverdrehbar und axial unverschiebbar auf glatten Wellen befestigt werden sollen. Dies insbesondere dann, wenn für die Grossserienfertigung Lösungen erforderlich werden, die weniger aufwendig sind als die sonst im Maschinenbau verwendete Befestigung mit einem Passkeil (auch Feder genannt), der in eine zu diesem Zweck in die Welle eingefräste Ausnehmung eingelegt wird. Eine Übersicht der hierfür bereits vorgeschlagenen Lösungen gibt die DE-A-2336241. Diesem Stand der Technik gegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein für diese Zwecke besser geeignetes Verfahren anzugeben, dass es gestattet, als Grundmaterial für die Wellen statt teurer Drehteile erheblich billiger herzustellende Präzisionsrohre zu verwenden, die nicht vorbearbeitet werden müssen und auf denen die darauf zu befestigenden Teile in wenigen Arbeitsgängen rein formschlüssig fixiert werden. Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs angegebenen Mittel. Es wird eine Keilverbindung hergestellt, bei der sich die Keile in die Oberfläche der Welle eingraben und so eine formschlüssige Verbindung bilden. Die im 2. Anspruch vorgeschlagene Ausgestaltung der Erfindung stellt eine einfache Möglichkeit dar, die Keile gegenüber einem späteren Lockern durch z. B. Vibrationen abzusichern. Um auch die Sicherheit der Positionierung in der Richtung der Wellenachse zu verbessern, empfiehlt sich die im 3. Anspruch vorgeschlagene weitere Ausgestaltung der Erfindung. Die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens wird unterstützt durch die im 4. Anspruch vorgeschlagene Verwendung von Keilen, die mit einer besonderen Schneidkante versehen sind, die das Einschneiden in die Wellenoberfläche erleichtert. Das verfahrensgemässe Verschwenken der Keile in ihre zweite Endlage wird durch eine Ausgestaltung derselben nach dem 5. Anspruch unterstützt, bei der die miteinander in Berührung kommenden Flächen von Keil und Nut leichter aufeinander abgleiten können. Die im 6. Anspruch vorgeschlagene weitere Verbesserung der Keile erleichtert zusätzlich einerseits das Eintreiben der Keile in die Wellenoberfläche und andererseits das Aufspreizen zur Sicherung ihrer Lage. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 einen Längsaxialachnitt entsprechend der Linie I-I der Figur 2, Figur 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie II-II der Figur 1 und Figur 3 in vergrössertem Massstab die Einzelheit III der Figur 2, wobei auch alternative Ausführungs formen aufgenommen wurden. Auf einer glatten, zylindrischen Welle 1 soll ein Nocken 2 befestigt werden. Dieser wird, von eine zangenartigen Vorrichtung 3 gehalten, in die gewünschte Lage in bezug auf die Welle 1 gebracht. Der Nocken 2 ist an seiner Innenkontur mit einer oder mehreren Nuten 21 versehen, in die erste Keile 4 eingelegt werden, und zwar zunächst in der in Figur 3 mit A bezeichneten Stellung, bei der sie völlig in die Nut 21 zurücktreten. Die ersten Keile 4 können dabei verschiedene, an die Form der Nut 21 angepasste Querschnitte aufweisen, wie dies an den im unteren rechten Teil der Figur 3 dargestellten Alternativ-Ausführungen deutlich wird. Dort ist auch die Abwandlung dargestellt, bei der eine an die ersten Keile 4 angeformte Schneidkante 43 die Form eines besonderen Hartmetallteilchens 431 hat, das in bekannter Weise mit dem Körper des Rèils 4 verlötet ist. Sind alle ersten Keile 4 in ihre entsprechenden Nuten eingelegt worden, so werden die Welle 1 und der Nocken 2 in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung gegeneinander verdreht. Die ersten Keile 4 werden dabei gewaltsam in ihre zweite, mit B bezeichnete Endlage gedreht, wobei sie sich mit ihrer Schneidkante 43 in die OberflAche der qus verhältnisrnXssig weichem Werkstoff hergestellten Welle 1 eingraben. Der in den Nuten 21 verbliebene freie Raum kann nunmehr durch Einlegen von zweiten Keilen 5 ausgefüllt werden. In die ersten und/oder zweiten Keile 4, 5 wird dann mit Hilfe eines meisselartigen Werkzeuges an ihren Stirnseiten eine Kerbe 42, 52 eingeschlagen, wodurch sie auch in Achsrichtung endgültig fixiert werden. Der erste Keil 4 kann an seinem einen Ende, vorzugsweise demjenigen, das zuerst in die Nut 21 eingeführt wird, ein Übermass 44 infolge leicht angeschrägter Bodenfläche aufweisen. Dann gräbt er sich bereits um ein gewisses Mass in die Oberfläche der Welle 1 und wird, ohne auf dieser abgleiten zu können, beim Verdrehen desselben gegenüber dem Nocken 2 sicher in die Endlage B gebracht.

Claims: Verfahren zum Befestigen von Antriebselementen auf einer zylindrischen Welle mittels azimutal in diese einschneidender Keil, sowie diese selbst Patentansprüche 1. Verfahren zum Befestigen von Antriebselementen (2) auf einer glatten zylindrischen Welle (1) mittels Keilen (4, 5), die in Nuten (21) einführbar sind, die axial an der Innenkontur der Antriebselemente angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass erste Keile (4) verwendet werden, die in der Nut (21) azimutal zwischen einer ersten Endlage A, in der sie in die Kontur der Nut zurücktreten, und einer zweiten Endlage B verschwenkbar sind, in der sie nach innen über die Kontur der Nut heraustreten, und dass das Verschwenken der Keile von der ersten in die zweite Endlage durch eine Drehbewegung zwischen Antriebselementen (2) und Welle (1) bewirkt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmungsgemäss in die zweite Endlage B gebrachten ersten Keile (4) durch zweite Keile (5) fixiert werden, die den Raum der Nut (21) ausfüllen, der nicht durch die ersten Keile (4) ausgefüllt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmungsgemäss in ihre Endlage gebrachten ersten und/oder zweiten Keile (4, 5) an ihrer Vorderund/oder Rückseite gespalten und gespreizt (42, 52) werden. 4. Erster Keil (4) zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine schneidenförmig ausgestaltete Längskante (43) aufweist. 5. Erster Keil (4) nach Anspruch 4 zum Zusammenwirken mit einem Antriebselement (2), das mit Nuten (21) versehen ist, die einen kreisbogenförmigen Grund aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass er auf einen Teil seines Umfanges eine der Nut (21) angepasste kreisbogenförmige Kontur aufweist. 6. Erster Keil (4) nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die schneidenförmig gestaltete Längskante (43) durch ein Teil (431) aus einem harten Werkstoff gebildet wird, das mit dem Rest des Keils (4) unlösbar verbunden ist, der aus einem zähen Werkstoff hergestellt ist. 7. Erster Keil (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er am einen Ende gegenüber der Nut (21) radial Übermass (44) aufweist.

Inventors: MAUS, WOLFGANG, DIPL.-ING., SWARS, HELMUT, DIPL.-ING.
Applicants: INTERATOM GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Application year: 1985
Main classification: F16H53
IPC codes: F16D1, F16H53, F01L1, F16B3