DE1016507B - Federnder, kegelfoermiger offener Sicherungsring mit innenliegenden Lappen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind Sicherungen gegen axiale Verschiebung bzw. zum Ausschalten axialen Endspiels von in einer Bohrung gelagerten Konstruktionsteilen bekannt, bestehend aus einem in eine Nut der Bohrung eingesetzten geschützen, federnden, kegelförmigen Ring mit radial und auf einer Kegelmantelfläche angeordneten Lappen. Solche Sicherungsringe müssen, da ihr Außendurchmesser größer ist als der Bohrungsdurehmesser, unter beträchtlicher elastischer Zusammendrückung, also unter elastischer radialer Vorspannung, zu ihren Sitzen in der Bohrung gebracht werden. Diese durch Kräfte an den Ringenden ausgeübte elastische Verformung macht die ungleichmäßige Bemessung des Ringes (er ist in der Mitte am breitesten und nimmt nach den Enden hin stetig ab) erforderlich, damit er auch im verformten Zustand seine geometrische Ringform möglichst beibehält. Nach Entlastung springt der Ring infolge seines Bestrebens, seine ursprüngliche Form wieder anzunehmen, unter Aufweitung in die ihm als Sitz bestimmte Nut, schiebt sich keilartig zwischen eine Schulter dieser Nut und eine Gegenfläche des benachbarten Konstruktionsteiles und übt dabei einen axialen Druck aus bzw. hebt unter Ausübung geringen axialen Druckes bestehendes axiales Spiel auf. Bei diesen Sicherungsringen sind der eigentliche Ringkörper und die nach innen gerichteten Lappen nur schwach kegelförmig ausgebildet (bei den bekanntgewordenen praktischen Ausführungen sind die Lappen dazu in entgegengesetzter Richtung gebogen wie der eigentliche Ringkörper). Diese Sicherungen für Bohrungen bis zu 100 mm Durchmesser ermöglichen daher nur, axiales Spiel von 0,2 mm bis maximal etwa 0,5 mm auszugleichen. Infolge ihrer unterschiedlichen Breite sind sie auch nicht imstande, mittels ihrer Lappen gleich große (oder wenigstens annähernd gleich große) Kräfte in axialer Richtung auszuüben. Außerdem ist ihr Einsetzen bei gleichzeitiger elastischer radialer Verformung umständlich und häufig mit Schwierigkeiten verbunden. Es ist ferner bekannt, ein Maschinenelement in der Bohrung eines Maschinenteiles durch ein zweckmäßig aus einem härteren Werkstoff bestehendes Spreizelement sicherzustellen. Man hat auch schon vorgeschlagen, Kolbenbolzen in ihrem Lager durch Sicherungskörper axial festzustellen, die ursprünglich (d. h. vor dem Einbringen in den sichernden Sitz) aus mit einem Sektorauschnitt versehenen ebenen Kreis- oder Kreisringscheiben bestehen, die beim Einsetzen in die Lagerbohrung zum Kegelmantel bzw. Kegelstumpfmantel bleibend verformt werden, dessen gegebenenfalls mit Zacken oder Zähnen versehener Grundkreis in einer Rille in der Lagerbohrung einrastet. Das Verformen dieser SicherungskÖrper beim Einbringen in ihren Sitz ist jedoch, Federnder, kegelförmiger offener
Sicherungsring mit innenliegenden Lappen

Anmelder:

HAUHINCO Maschinenfabrik

G. Hausherr, Jochums & Co.,

Essen, Zweigertstr. 28

Ludwig Müller, Essen,
ist als Erfinder genannt worden

insbesondere bei größerer Blechdicke, umständlich und bietet keine Gewähr dafür, daß der Grundkreis stets in einer Ebene liegt und in allen Punkten seines Umfanges einen annähernd gleichmäßigen axialen Druck hervorruft.

Die Erfindung bezweckt, eine Sicherung für Bohrungen zu schaffen, die nicht wie die auf dem Markt befindlichen Sicherungsringe nur geringes axiales Spiel unter leichtem Andruck ausgleicht, sondern beträchtliche axiale Verspannungen durch möglichst gleichmäßig verteilte Axialkräfte unter Ausgleich größeren axialen Spiels zu erzeugen gestattet. Die Erfindung geht dabei aus von einem federnden, kegelförmigen offenen Sicherungsring mit innenliegenden Lappen, der in die Nut einer Bohrung eingesetzt wird und die Axialverschiebung eines Teiles in der Bohrung verhindert, und ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

1. Der Außendurchmesser des unbelasteten Ringes ist etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrung. 2. Der Abstand der Nutkante, an der der eingesetzte Ring anliegt, von der Gegenfläche des gesicherten Teiles ist kleiner als die Höhe des unbelasteten Ringes.

Der erfindungsgemäße Sicherungsring bildet in seiner ganzen Breite, einschließlich seiner Lappen, im unbelasteten Zustand die Mantelfläche eines Kegelstumpfes von verhältnismäßig kleinem Kegelwinkel,

709 693/218

Claims (2)

beispielsweise etwa 120°. Der in dieser Weise aus- - (bzw. dessen Lappenil) gedrückten Gegenfläehe 13 gebildete Sicherungsring muß, "da der Abstand der - des Druckringes 5 einen Abstand a, der kleiner ist als Druckschulter seines Sitzes von der von dem Siehe- die Höhe b des Kegelstumpfes des Sicherungsringes rungsring gedrückten Gegenfläehe kleiner ist als die im unbelasteten Zustand (vgl. Fig. 1). Der Sicherungs-Höhe dieses Kegelstumpfes, durch eine beträchtliche" 5 ring kann daher nur unter Aufwendung einer axialen axiale Kraft und daher unter wesentlicher elastischer Kraft und unter elastischer axialer Verformung, d. h. axialer Verformung in seinen Sitz eingebracht werden, unter Verringerung der Höhe des Kegelstumpfes, in wo er dauernd in diesem elastisch verformten Zustand seinen Sitz eingebracht werden. Das Einsetzen wird verbleibt. Bei diesem Einpressen in seinen Sitz durch vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Rohrstückes eine axiale Kraft verflacht sich der ursprünglich ver- io durchgeführt, welches auf den Außenrand 14 des hältnismäßig spitze Kegelwinkel des Sicherungs- Sicherungsringes gesetzt wird und unter Aufwendung ringes, wobei der gesamte Ringquerschnitt an dieser einer axialen Kraft den Sicherungsring in axialer Verformung (Verdrehung) teilnimmt. Dadurch werden Richtung verschiebt. Der offene Sicherungsring hat auf die zu sichernden Konstruktionselemente mittels dabei im unverformten Zustand einen Außendurchder Lappen axiale Kräfte ausgeübt, die wegen der im 15 messer c, der etwas kleiner ist als der Durchmesser d wesentlichen über den ganzen Umfang des Ringes der Bohrung 15 (vgl. 1). Daher geht das Einschieben gleichbleibenden Breite annähernd gleich groß sind des Sicherungsringes unter Zuhilfenahme eines Rohres und schon bei mittlerem Durchmesser und 1,5 mm zunächst ohne Widerstand vonstatten (der Weg des Stärke des Sicherungsringes zwischen etwa 20 kg und Außendurchmessers des Ringes ist durch eine strieh-200 kg betragen (bei den bisher gebräuchlichen Siehe- 20 punktierte Linie gekennzeichnet), bis die Vorderrungsringen belaufen sich die axialen Kräfte da- kanten 16 der Lappen 11 an der Gegenfläche 13 des gegen höchstens auf einige kg). Bei diesen axialen Druckringes 5 zur Anlage kommen. Infolge des nun Kräften kann ein axiales Spiel bis zu etwa 2 mm aus- auftretenden Widerstandes beginnt sich der Sichegeglichen werden (bei den bekannten Sicherungs- rungsring bei Einwirkung der Axialkraft zu verringen gleicher Größe, wie gesagt, nur bis zu etwa 25 formen, er erweitert sich und kommt dabei durch 0,5 mm). Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen seinen Außenrand 14 mit der Bohrung 15 in Berüh-Sicherung ist zu erwähnen, daß sie bis unmittelbar rung, die eine weitere Ausdehnung verhindert. Bei vor ihren Sitz in die Bohrung eingeführt werden weiterer Einwirkung der Axialkraft tritt daher zukann, ohne daß die bei den bekannten Ringen hierzu nächst keine Vergrößerung des Außendurchmessers erforderliche elastische radiale Verspannung anzu- 30 des Sicherungsringes mehr auf, dieser verschiebt sich wenden wäre. Die erfindungsgemäße Sicherung ist jedoch mit seinem Außenrand 14 weiter in der Bohbesonders geeignet zum axialen Verspannen von rung 15 unter Abflachung seines Kegelwinkels (dabei Wälzlagerringen und von metallischen Dichtungs- weicht der Innenrand des offenen Ringes nach innen ringen, bei denen ein ringförmiger Vorsprung sich im aus). Wenn die axiale Verformung so weit fort-Betrieb abdichtend in den Innenring eines Wälzlagers 35 geschritten ist, daß der Außenrand 14 des Sicherungseinarbeitet. " ' ringes über die Schulter 12 hinausgelangt ist, vermag In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des der Ring sich auszudehnen, wobei er schlagartig in Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und die Nut 10 einspringt und sich gegen die Druckzwar zeigt schulter 12 legt. In diesem elastisch verformten Zu*· " Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Ringkörper, 40 stand übt er nun eine bleibende Druckkraft auf die an dem die erfindungsgemäße Sicherung für Boh- Gegenfläche 13 des Druckringes aus, der seinerseits rungen neben einem Wälzlager und dessen Abdich- die Dichtung 4 ständig gegen die Wälzlagerringe tung angeordnet ist," - - : preßt und dadurch eine sichere Abdichtung gewähr- Fig. 2 die Draufsicht "auf den erfindungsgemäßen leistet. Durch entsprechende Bemessung der Wand-Sicherungsring nach Fig: 1 und . 45 stärke und des Kegelwinkels α kann die von dem Fig. 3 die dazugehörige. Seitenansicht. offenen Sicherungsring im verformten Zustand aus- Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein geübte Axialkraft den jeweiligen Anforderungen an1 Körper 1 mittels des Wälzlagers 2 auf einer Achse 3 gepaßt werden. Da der Kegelwinkel a, wie gesagt, verdrehbar gelagert. Das Wälzlager 2 ist durch einen be- hältnismäßig klein gewählt ist, läßt der Sicherungskannten metallischen Dichtungsring 4 abgedichtet, der 5° ring eine beträchtliche axiale Verformung zu und ervon dem Druckring 5 gegen den Außenring 6 des möglicht daher den Ausgleich erheblichen axialen Wälzlagers gedrückt wird und sich dabei, wenn der Spiels. Es ist nicht erforderlich, daß der Außenrand Körper 1 um die Achse 3 umläuft, mit seinem ring- 14 des Sicherungsringes 9 an der die Nut 10 begreivförmigen Ansatz 7 in den: Innenring 8 des Wälzlagers zenden Wandung 17 anliegt. Der Druckring 5 hat abdichtend einarbeitet. Der Dichtungsring 4 ist jedoch 55 einen Außendurchmesser, der angenähert dem Außen- -nur dann wirksam, wenn er ständig und mit hin- durchmesser der Bohrung entspricht, damit beim Aufreichendem und annähernd gleichmäßig über den TJm- treten beträchtlicher axialer Kräfte im Betrieb, welche -fang verteiltem Druck gegen den Wälzlageraußen- die Kegelmantelfläche des Sicherungsringes 9 ab-'ring 6 gepreßt wird. Diese Kraft wird mittels des flachend verformen, der Scherwiderstand des Quer-Druckringes 5 durch den erfmdungsgemäßen offenen 60 schnittes des Sicherungsringes als Gegenkraft aus-'Sicherun'gsring 9 ausgeübt, der in einer Ringnut 10 genutzt wird, des Körpers 1 seinen Sitz hat. Der Sicherungsring liegt im unbelasteten Zustand (vgl. Fig. 3 sowie die gestrichelte Darstellung dieses Ringes in Fig. 1 im Patentanspruch: Zustand vor der'Einführung in seinen Sitz) ein- 65 schließlich seiner Lappen 11 in der Mantelfläche "eines Kegelstumpfes von verhältnismäßig kleinem Federnder, kegelförmiger offener Sicherungs- Kegelwinkel α, der sich ini vorliegenden Ausführungs- ring mit innenliegenden Lappen, der in die Nut beispiel auf etwa 120- beläuft. Die Druckschulter 12 einer Bohrung eingesetzt wird und die Axialver- der Nut 10 hat von tief-"von" dem Sicherungsring 9 7° Schiebung eines Teiles in der Bohrung verhindert, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

1. Der Außendurchmesser (c) des unbelasteten Ringes (9) ist etwas kleiner als der Durchmesser (d) der Bohrung (15).

2. Der Abstand (a) der Nutkante, an der der eingesetzte Ring anliegt, von der Gegenfläche des gesicherten Teiles (5) ist kleiner als die Höhe (b) des unbelasteten Ringes.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 710 596, 718 488, 319;

Hütte, Bd. IV, Berlin 1938, S. 923.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 70S 698/218 J. 57