DE1043724B - Offener gekruemmter Federring - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Sicherungsringen, die in die Nut einer Welle einsetzbar sind. Es handelt sich hier um sogenannte offene Ringe, die gekrümmt sind und in die Nut einer Welle quer zu dieser Welle einsetzbar sind, um einen Maschinenteil gegen Axialverschiebung auf der Welle zu sichern. Derartige Ringe weisen einen verhältnismäßig großen Spalt zwischen ihren freien Enden auf. Die Ringe umfassen einen Winkel, der in der Regel nicht wesentlich größer als 180° ist. Da also die Bogenlänge an der Innenkante eines derartigen Ringes verhältnismäßig klein ist, ist es zweckmäßig, daß die Innenkante sich federnd gegen den Nutenboden anpreßt.

Es gibt bei derartigen Ringen Anwendungsfälle, bei denen beträchtliche Stoßkräfte entstehen können, die senkrecht zur Wellenachse auf den Ring übertragen werden. Die wesentlichste Aufgabe der Erfindung besteht darin, in derartigen Fällen das mehr oder weniger zufällige Herausspringen des Ringes aus der Nut der Welle zu verhindern. Bei der Lösung dieser Aufgabe kam es insbesondere darauf an, Sperrmittel auszubilden und anzuordnen, die sich nach Montage des Ringes in der Nut wirksam gegen die Welle sperren, so daß eine genügende Sicherheit gegen Stoßkräfte vorhanden ist, die in radialer Richtung und in der Ebene des Ringes wirken.

Es sind gekrümmte Federringe mit einem Ringspalt bereits bekannt. Bei ihnen unterscheidet man zwischen Federringen mit einem geringen und Federringen mit einem großen Spalt. Bei den ersteren tritt die Aufgabenstellung dieser Erfindung nicht auf, da sie für die Montage nur wenig gespreizt und dann in Achsrichtung über die Welle geschoben werden. Derartig ausgebildete Ringe sind gegenüber Stoßkräften in radialer Richtung nicht gefährdet, da der Ringspalt sehr klein ist. Soweit bei derartigen Federringen mit einem kleinen oder großen Ringspalt eine Ausbiegung oder Krümmung vorgesehen wurde, dient sie allein zur Aufnahme des Endspieles in axialer Richtung der Welle.

Es sind ferner offene Federringe mit einem kleinen Ringspalt bekanntgeworden, bei denen die Ringenden in zwei weit vorspringende Arme übergehen, deren Enden in einem großen Abstand von dem Ring rechtwinklig abgebogen sind, so daß sie zwei Haken oder Sperrarme bilden, deren Enden in eine hierfür vorgesehene Öffnung besonders eingedrückt werden. Diese Federringe sind nicht für die dieser Erfindung zugrunde liegenden Aufgabenstellung geeignet, da sie in einer Weise verriegelt werden müssen, die nur für Sonderzwecke geeignet ist. Der bekannte Ring muß ferner axial auf die Welle aufgeschoben werden, da der Ringspalt zu klein ist. Es fehlt ferner die Krümmung oder Wölbung des Ringes in der Ringebene, Offener gekrümmter Federring

Anmelder:

Waldes Kohinoor Inc.,
Long Island City, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. G. Ottens, Patentanwalt,
Düsseldorf, Dorotheenstr. 1

Hugo Wurzel, The Bronx, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

deren Stich größer als die Breite der Wellennut sein muß.

Die Erfindung betrifft demgegenüber Federringe, die gekrümmt sind und in die Nut einer Welle quer zur Welle einsetzbar sind, und besteht darin, daß auf den freien Ringenden aus der Ringebene sich erstrekkende Vorsprünge vorgesehen sind, die nach dem Flachbiegen des Ringes beim Einsetzen wieder vorspringen und sich sperrend gegen die Peripherie der Welle abstützen. Eine derartige Ausbildung gibt die Möglichkeit, den Federring mühelos einzusetzen, und gibt trotzdem größte Sicherheit, daß die Sperrvorsprünge automatisch vorspringen, sobald der Ring die ihm zugedachte Lage in der Nut der Welle erreicht hat. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß die Sperrung sich gegen Stoßkräfte richtet, die in radialer Richtung und in Richtung der Ringebene wirken.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Vorsprünge aus der Ringebene ausgebogen und symmetrisch zu beiden Seiten der durch den Ringspalt gehenden Ringmittellinie angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform erstrecken sich die Vorsprünge über die freien Ringenden auf einer Linie, die parallel zur Ouermittellinie des Ringkörpers verläuft. Diese Ausführungsformen sind in der Herstellung besonders einfach und daher nicht kostspielig.

Schließlich ist es noch möglich, die Vorsprünge als kleine dreieckige Flügel auszubilden. Diese Ausführungsform ist deshalb vorteilhaft, weil der Ring besonders leicht in die Nut einsetzbar ist.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch die Welle und den zu sichernden Maschinenteil mit einer Ausführungsform des Sicherungsringes in Seitenansicht vor Montage in der Wellennut;

809 678/632

Fig. 2 zeigt den Sicherungsring nach Fig. 1 in einer Lage während der Montage;

Fig. 3 zeigt den Sicherungsring nach Fig. 1 nach der Montage;

Fig. 4 zeigt den Sicherungsring nach Fig. 1 in der Ansicht;

Fig. 5 bis 8 zeigen eine weitere Ausführungsform in der gleichen Darstellungsweise wie Fig. 1 bis 4;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht des in Fig. 8 gezeigten Ringes, wobei man in den Ringspalt hineinsieht;

Fig. 10 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8, zeigt aber eine Scheibe mit gleichförmig verlaufender Innenkante.

In Fig. 1 bis 4 bezeichnet Ziffer 10 einen Maschinenteil, der auf einer Welle 11 montiert ist und gegen Verschiebung auf dieser Welle gesichert werden soll. Das geschieht durch einen in die Wellennut 12 eingesetzten Sicherungsring 13. Dieser Ring ist, wie am besten in Fig. 3 und 4 gezeigt, offen und weist einen verhältnismäßig großen Spalt 14 auf, so daß er quer zur Welle eingesetzt und genau so demontiert werden kann. Der Ring 13 hat einen Mittelvorsprung 15 und Endvorsprünge 16 und 17. Die inneren Kanten dieser Vorsprünge liegen auf einem Kreisbogen, der etwas kleiner ist als der Kreisbogen des Nutenbodens, so daß diese Kanten mit Federdruck gegen den Nutenboden anliegen. Vorzugsweise ist der Kreisbogen der Außenperipherie erheblich größer als der Bogen der Innenperipherie, so daß der Ringspalt 14 von praktisch parallelen Seitenkanten begrenzt wird, die die freien Enden 18, 19 bilden. Wie gleichfalls aus Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, ist der Ring in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gebogen, d. h., er ist um seine Ouermittellinie gekrümmt, wobei der Grad der Krümmung größer ist als die Weite der Nut 12. Der Ring wird daher während der Montage in der Nut ausgeflacht. Nach der Montage berührt er die Außenwand der Xut entlang einer Linie 21, die praktisch mit der Quermittellinie zusammenfällt, und den Maschinenteil 10 an einer Stelle 22 der Außenperipherie und an den Stellen 23, 24 der freien Ringenden (s. Fig. 3). Es wird jedoch betont, daß die Erfindung nicht auf diesen besonderen Ring beschränkt ist, sondern sich auch auf andere Arten von gekrümmten Ringen oder Unterlagscheiben bezieht, z. B. auf solche Ringe und Scheiben, die eine ununterbrochene Innenkante aufweisen, oder auf Ringe, die um eine vertikale Achse gekrümmt sind. Es ist auch nicht notwendig, daß der Ring sich mit Federdruck an den Nutenboden anlegt.

Erfindungsgemäß ist der Ring mit Mitteln versehen, die es ermöglichen, daß er nach Montage in der Mut 12 sich automatisch gegen die Welle sperrt. Nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen diese Mittel aus zwei Vorsprüngen 26, 27, die von der Ringebene sich in Richtung der Außenwand der Nut 12 erstrecken und die vorzugsweise an den freien Enden 18, 19 des Ringes unmittelbar neben dem Spalt 14 angeordnet sind. Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die Vorsprünge symmetrisch zur vertikalen Mittelebene des Ringkörpers angeordnet und liegen auf einem Radius, der mindestens so groß wie der Radius der Welle ist.

Die Sperrvorsprünge 26, 27 können gebildet werden durch Versetzen der Endteile 18, 19 aus der Ringebene, so daß sie nach oben weisende Schultern bilden. Xacli dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Abbiegung über die ganze Breite der Endteile, so daß die Schultern sich auf einer horizontalen Sehne parallel zu der Ouermittellinie des Ringes er- :- recken. Die Vorsprünge können auch durch schmale Zungen gebildet werden, die von dem Material an den Kanten des Ringspaltes 14 an den durch Bezugsziffern 26, 27 in Fig. 4 bezeichneten Punkten ausgebogen werden können. Gleichgültig wie geformt umfassen die Sperrvorsprünge 26, 27 einen Kreisbogen, der beim Sitz in der Nut größer als 180° ist.

Bei der Montage wird der Ring 13, wie in Fig. 1 gezeigt, gehalten und dann quer zur Welle in die in Fig. 3 und 4 gezeigte Endstellung geschoben. Dabei gleiten die Sperrvorsprünge 26, 27 durch die Nut 12, wie in Fig. 2 dargestellt, wobei der Ring beträchtlich ausgeflacht wird. Hierdurch wird eine starke Vorspannung des Ringes gebildet, so daß er das Bestreben hat, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Wenn die Innenkante des Ringes gegen den Nutenboden stößt, springen die Sperrvorsprünge nach außen (nach links in Fig. 3). Die Wirkung der Sperrvorsprünge 26, 27 wird am besten durch Fig. 4 veranschaulicht, die den eingesetzten Ring in der Ansicht zeigt. Da die Innenkante des Ringes 13 einen Bogen von 180° nur um ein geringes überschreitet, kann ein Ring ohne besondere Sperrmittel durch eine geringe Spreizkraft aus der Nut verdrängt werden, wenn die inneren RingvorSprünge 16, 17 bis zum Durchmesser des Nutenbodens erweitert werden. Wenn aber der Ring mit den Sperrvorsprüngen 26, 27 versehen ist, dann kann der Ring nur aus der Nut getrieben werden, wenn er erheblich mehr gespreizt wird, nämlich so weit, daß die Entfernung zwischen den Vorsprüngen 16, 17 mindestens dem Durchmesser der Welle entspricht. Die Möglichkeit, daß Stoßkräfte von einer derartigen Wirkung auftreten, ist jedoch sehr gering. Der Sicherungsring nach der Erfindung ist daher für alle praktischen Fälle selbstsperrend gegen zufällige oder nicht beabsichtigte Demontage.

Fig. 5 bis 9 zeigen einen ähnlich ausgebildeten Ring 33 mit einem Mittelvorsprung 35 und Endvorsprüngen 36, 37, an die sich die freien Endstellen 38, 39 anschließen, deren einander gegenüberliegende Kanten praktisch parallel zueinander sind und einen Spalt 34 von erheblicher Weite begrenzen. Dieser Ring ist um seine vertikale Mittellinie gebogen, d. h. um eine Linie, die sich durch das Zentrum des Mittelvorsprunges 35 und die Mitte des Spaltes 34 erstreckt, wie am besten aus Fig. 8 und 9 ersichtlich ist. Der Grad der Krümmung ist so gewählt, daß der eingesetzte Ring, der mit seiner konkaven Seite dem zu sichernden Maschinenteil zugekehrt ist, sich ausflacht, so daß die Außenflächen des Mittelvorsprungs 35 und der beiden SeitenvorSprünge 36, 37 sich unter Federdruck gegen die Außenwand der Nut anlegen, während sich der Ring an den Stellen 40, 41 (Fig. 8) federnd gegen den Maschinenteil 10 preßt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Sperrmittel als kleine dreieckige Vorsprünge 43, 44 ausgebildet, die aus dem Material im Bereich der freien Enden 38, 39 ausgebogen sind. Diese Vorsprünge haben Kanten 43 α, 44 α, die als Sperrschultern wirken, die so angeordnet sind, daß sie nach Montage des Ringes in der Nut nach auswärts schnappen und gegen die Außenfläche der Welle eine Sperrwirkung ausüben, wie es oben für die Sperrvorsprünge 26, 27 beschrieben ist.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Ring nach Fig. 5 bis 9 leichter in die Nut einzusetzen ist, da er sich bei Einführung in die Nut leichter ausflacht.

Fig. 10 zeigt eine Scheibe, die um ihre vertikale Achse gebogen ist und deren Innenkante den Nutenboden mit einem ununterbrochenen Kreisbogen von

etwa 180° umfaßt. Die Konstruktion und Wirkung ist die gleiche wie bei dem erörterten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 9; die Bezugsziffern entsprechen denen der Fig. 8. Infolge der Sperrzungen 43 b, 44 b ist diese Scheibe gegen unbeabsichtigte Verdrängung aus der Nut gesichert, und zwar selbst dann, wenn ihre Innenkante den Nutenboden ohne Federdruck umspannt.

Claims (4)

Patentansprüche: IO

1. Offener, gekrümmter Federring, der in die Nut einer Welle quer zur Welle einsetzbar ist, um einen Maschinenteil gegen axiale Verschiebung auf der Welle zu sichern, dadurch gekennzeichnet, daß auf den freien Ringenden (18, 19; 38, 39; 38 a, 39 a) aus der Ringebene sich erstreckende Vorsprünge (26, 27; 43, 44; 43 b, 44 b) vorgesehen sind, die nach dem Flachbiegen des Ringes beim Einsetzen wieder vorspringen und sich sperrend gegen die Peripherie der Welle (11) abstützen.

2. Federring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (26, 27; 43, 44; 43 h, 44 b) aus der Ringebene ausgebogen und symmetrisch zu beiden Seiten der durch den Ringspalt (14, 34, 34 a) gehenden Ringmittellinie angeordnet sind.

3. Offener Federring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (26, 27) sich über die freien Ringenden (18, 19) auf einer Linie erstrecken, die parallel zur Quermittellinie des Ringkörpers verläuft.

4. Federring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (43, 44; 43b, 4Ab) als kleine dreieckige Flügel ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 826 221, 852 019,
319·

USA.'-Patentschriften Nr. 2 082 315; 2 491 310.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©'809 6W632 11.58-