DE1915380C - Vorrichtung zum Sichern eines Maschi nenteiles auf einer Welle gegen axiale Verschiebungen - Google Patents

Description

Dies vergrößert den Betrag der zulässigen elastischen Gesamtverformung, d. h., durch die Gestaltung und Anordnung der Brücke ist eine um ein Drittel größere Ausbiegung ohne Vergrößerung der Ringspannung im Vergleich mit der Brücke gleichförmigen Querschnittes möglich. Auch kann mit Rücksicht auf den relativ großen Querschnitt der Brücke am Ende jeder Ausnehmung und dem großen Verbindungsradius zwischen der Ausnehmungskante und der inneren Ringkante am anderen Ausnehmungsende eine viel bessere Kontinuität der Biegespannuniisverläufc erreicht werden, was die Spannungskon/entration im größten Querschnitt der Brücke reduzkrt, die bei der Ringhälftenbiegung während der Mo i! age oder Demontage auftritt.

E.^;n weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ringes "csteht darin, daß der große Querschnitt der Brii· e die Deformation und damit Abweichungen im ^reien Ringdurchmesser, die sich infolge der Wrti 'behandlung ergeben, wesentlich reduziert. Daraus csultiert ein besserer und sicherer Sitz der Ringhäl' - η in ihren Nuten.

N ,cn ein weiterer Vorteil besteht in einer größeren Sie¹ heit der .Zuordnung der Ringhälften, d.h., bei der rfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Kräfte, die die Ringhälften zusammenhalten, viel größer als die. die in vergleichbaren bekannten Ringen auüreten was sich dadurch ergibt, daß solche Kräfte mit wachsenden Querschnitten der Brücke anwachsen, ohne eine entsprechende Vergrößerung der Biegurigskräfte, die während der Verrastung der Ringhaki'ii auftreten.

Die Ringhälften mit der erfindungsgemäßen Gestalt haben auch den Vorteil der leichteren Formgebung, da die Bogenlänge der Brücken der maximalen Querschnittgröße koordiniert sind, d. h., daß die maximale Querschnittsgröße des Ringes, wenn die Brücke länger ist, vergrößert werden kann, was zu den gleichen Spannungsverhältnissen und demselben Ausbiegungsgrad führt. Wenn andererseits ein steifer Ring mit geringerer Biegefähigkeit gefordert wird, so kann dies ohne weiteres dadurch erreicht werden, daß die Brückenlänge reduziert oder der Brückenquerschnitt vergrößert wird oder durch beide Maßnahmen gleichzeitig. Die erfindungsgemäße Form der Ringe ist auch, wenn Ringe mit größerem oder umgekehrt mit kleinerem Außendurchmesser gefordert werden, ein Vorteil für den Ringkonstrukteur. Dies ist von praktischer Bedeutung, insbesondere in Fällen kleinerer Außendurchmesser, wobei gemäß der Neigung der Brücke die Haltekraft der Nasen ausreichend ist, um eine gute Funktion des Ringes zu gewährleisten, was nicht so leicht mit einem Ring zu erreichen ist, der gleichförmige Brückenquerschnitte hat.

Ferner ist zu beachten, daß die Ringhälften trotz der unsymmetrischen Brückenformen in gleicher Weise wie die bekannten Ringhälften mit gleichförmigen Brückenquerschnitten austauschbar sind, und dies trotz der bisherigen Annahme von Fachleuten auf diesem Gebiet, daß für die Austauschbarkeit von Ringhälften eine symmetrische Brücke notwendig sei. Weitere Einzelheiten werde nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser Darstellung zeigt schematisch

Fig. 1 in der Draufsicht zwei Ringhälften in getrennter Stellung,

Fig.2 die beiden Ringhälften gemäß Fig.l in Zusammenstellung und Zuordnung zu einer geschnitten dargestellten Welle,

Fig.3 vergrößert den »Brücken«-Abschnitt einer Ringhälfte,

F i g. 4 die Stellung der beiden Ringhäliten vor der

Montage und

Fig.5 die Stellung der beiden Ringhälften während der Montage.

ίο Gemäß Fig. 1 und 2 sind die beiden identischen Ringhälften mit I und 2 bezeichnet, die in zusammengestellter Zuordnung einen kreisförmigen Ring bilden, der als Wellenschulter für die Aufnahme und Abstützung von Wellenlagern, Ringbunden oder der-X5 gleichen Maschinenelemente dienen kann, die in fixierter axialer Stellung einer Welle 3 zuzuordnen sind. Für ihre Verrastung miteinander sind die vorzugsweise aus Federstahl bestehenden Ringhälften 1 und 2, die einen Innenkantendurchmesser haben, der ao im wesentlichen gleich ist dem Durchmesser des Nutenbodens 4 der Welle 3, in die die Ringhälften einzusetzen sind, an ihren gegenüberliegenden Enden mit komplementären Haken 5,6,7,8 versehen, die sich hintergreifen, wenn die Ringhälften 1,2 zusammengestellt sind, d. h., die Haken 5,8 sind so an den gegenüberliegenden Enden der Ringhälften angeformt, daß die Haken jeder Ringhälfte nach der gleichen Richtung weisen, d.h., der Haken7 an einem Ende der Ringhälfte 1 ist nach außen gerichtet, und der Haken 8 am entsprechenden Ende der anderen Ringhälfte 2 ist nach innen gerichtet, während umgekehrt der Haken 5 der Ringhälfte 1 nach innen und der Haken 6 der anderen Ringhälfte 2 nach außen gerichtet ist.

Die Ringhälften 1, 2 sind darüber hinaus in ihrem mittleren Abschnitt mit bogenförmig verlaufenden Innenkantenausnehmungen 9, 10 versehen, die symmetrisch in bezug auf die Ringhälftenlinien angeordnet sind. Die Anordnung dieser Ausnehmungen 9, 10 führt zur Ausbildung der sogenannten Brücken 11,12. Die radialen Querschnitte dieser Brücken 11, 12 sind nun nicht gleichförmig, sondern die Querschnittsgröße nimmt gegen das Ende der Ringhälfte ab, an dem der Haken nach innen weist. Bei der Ringhälfte 1 liegt also beispielsweise der kleinste Querschnitt der Brücke 11 bzw. die größte Ausdehnungstiefe näher zum Haken 5 als zum Haken 7, d.h., die Brücken 11, 12 und die Ausnehmungen9, 10 haben jeweils zueinander entgegengesetzte Keilform.

Der Zuschnitt einer solchen Form der Brücke 11, 12 kann einfach dadurch erzielt werden, daß die Radien der Ausnehmungskanten 13, 14 von einem Zentrum IS geschlagen werden, das seitlich etwas zum Zentrum 16 versetzt ist, von dem aus die äußeren und inneren Kanten 17, 18, 19, 20 der Ringhälflen 1,2 geschlagen sind, wobei der Versatz des Zentrums 15 einem berechneten Betrag entspricht, der die richtige Neigung der Brücken bestimmt. Vorzugsweise ist auch der Anschluß der Ausnehmungskanten 13, 14 an die Ringinnenkanten 19, 20 gemäß Fig. abgerundet, wobei der Radius 21 an der größten Brückenbreite klein ist im Vergleich zum Radius an der kleinsten Brückenbreite, welcher groß gehalten ist und daher eine wesentliche Reduktion der Spannungen am Anschluß des kleineren Brückenendes mit dem Ringkörper erzeugt. Die F i g. 4 und 5 zeigen aufeinanderfolgende

Montagestufen der Ringhälften 1,2, wobei die Ringhälfte 2 in einer Nut 23 angeordnet ist, die sich im Wellenaufnahmeausschnitt eines Montageblockes 24 befindet, in den die Welle 3 so abgesenkt wird, daß sich der Ring 2 in die Nut 25 der Welle 3 einsetzt, um die im Trägerblock plazierte Ringfläche in ihrer Ringnut aufzunehmen. Es ist erkennbar, daß die Ringhälfte 1 der Ringhälfte 2 dadurch zugeordnet wird, daß ihr nach innen gerichteter Haken 5 mit dem nach außen gerichteten Haken 6 der Ringfläche 2 verrastet wird, was ohne weiteres durch die Konstruktion der Ringteile möglich ist. Nun müssen noch die beiden anderen Haken 7,8 verrastet werden, was mit Hilfe eines senkrecht aufgesetzten Druckblockes 26 erfolgt, mit dem eine nach unten gerichtete Kraft auf die obere Ringhälfte 1 aufgebracht wird. Der Haken 7 drückt dabei gegen den Haken 8 der unteren Ringhälfte 2, der dadurch geringfügig so weit aufgespreizt wird, daß der Haken 8 über den Haken 7 schnappt und beide Ringhälften verrastet werden.

Bei Anordnung der Haken im Sinne der F i g. 4,5 werden die beiden Ringhälften im Block 24 in Richtung des Pfeiles 27 verdreht, und zwar so lange, bis die größten Brückenquerschnitte mit der Mittellinie 28 zusammenfallen, was sich automatisch durch die unsymmetrische Brückenform ergibt.
Bei Ringhälften mit Brücken gleichbleibender Querschnittsgröße müssen demgegenüber alle Biegungen von der unteren Ringhälfte aufgenommen werden — weil dies die Hälfte ist, die sich ausreichend öffnen kann, um die Haken zu verrasten —

ίο wobei, wie einleitend schon erwähnt, mit Rücksicht auf die gleichförmige Querschnittsgröße der Brücken die durch den Druckblock aufgebrachten Kräfte in Richtung der vertikalen Mittellinie der unteren Ringhälfte weisen, die auch die Mittellinie der unteren Brücke ist. Dadurch tritt die Biegung, die für die Verrastung der Haken erforderlich ist, in der Hälfte der Brücke auf, die sich zwischen ihrer Mittellinie und dem Ende der Ringhälfte befindet, das den nach innen gerichteten Haken aufweist. Es liegt auf der

ao Hand, daß solch eine Konzentration von Biegekräften einen solchen bekannten Ring im Gegensatz zu den hier behandelten Dingen extrem anfällig für jede Abweichung in seinem freien Durchmesser macht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 bracht, daß ihre Nut mit der Nut des Blockes und Patentansprüche: der eingesetzten Ringhälfte fluchtet, so daß sich die im Block befindliche Ringhälfte in die Wellennut

1. Vorrichtung zum Sichern eines Maschinen- einsetzen kann.

teiles auf einer Welle gegen axiale Verschiebung, 5 Die obere Ringhälfte wird dann der unteren Ringbestehend aus zwei federnden Ringsegmenten hälfte in der Weise zugeordnet, daß ihr nach innen gleicher Form, deren freie Enden in der Ring- gerichteter Haken mit dem komplementären nach ebene als Haken ausgebildet sind, welche Haken außen gerichteten Haken der unteren Ringhälfte einbeim Zusammensetzen der Ringsegmente in einer gehakt und daß schließlich die obere Ringhälfte mit Rille der Welle federnd übereinandergleiten, bis io einem Druckblock nach unten gedrückt wird, der sie in die Hakenausnehmungen des Gegenring- eine nach unten gerichtete Kraft in Richtung seiner Segmentes einspringen und die Segmente in der Mittelachse aufbringt, bis sich die untere Ringhälfte Form eines vollständigen Ringes zusammenhat- um einen Betrag öffnet, der es möglich macht, daß ten, wobei die Ringsegmente in ihrem Mittelteil ihr nach innen gerichteter Haken über den entspremit einer Ausnehmung versehen sind, da- 15 chenden komplementären nach außen gerichteten durch gekennzeichnet, daß die Ausneh- Haken der oberen Ringhälfte gleitet und diesen voll mung (9, 10) an den Ringhälften (1, 2) bzw. die hintergreift.

Brücken (11,12) einen an sich bekannten keilför- Es liegt auf der Hand, daß bei einer solchen Zu-

migen Zuschnitt haben, wobei der größte Brük- sammenstellungsart die untere Ringhälfte ausschließ-

kenquerschnitt dem Ende der Ringhälfte (1,2) nä- ao Hch bestimmt ist für die Aufbiegung im wesentlichen

her liegt, das den nach außen weisenden Haken des vollen Betrages, der für eine vollständige Hinter-

(6,7) trägt. greifung der komplementären Haken der Ringhälften

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- erforderlich ist, und daß die volle. Biegungsbeansprukennzeichnet, daß die Obergänge der Ausneh- chung nur in der Hälfte der Brücke der unteren mungsinnenkanten (13, 14) zu den Ringinnen- as Ringhälfte auftritt, die sich zwischen ihrer vertikalen kanten (19, 20) unterschiedliche Radien (21, 22) Mittellinie und ihren nach innen gerichteten Endhaken haben, wobei die größeren Radien (22) im Be- erstreckt, weil die Verrastungskräfte, die auf die uji reich des kleinsten Querschnittes der Brücken tere Ringhälfte aufgebracht werden, in der vertikalen (11,12) angeordnet sind. Mittellinie verlaufen und eine Biegung demzufolge

30 nur von dieser Mittellinie ausgeht Da diese Ausbie gung innerhalb der Elastizitätsgrenzen gehalten wer

den muß, ist der zulässige Ausbiegungsgrad relativ

klein und stellt somit eine beachtliche Begrenzung in der Verwendung solcher bekannter Ringe dar.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Si- 35 Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zuchern eines Maschinenteiles auf einer Welle gegen gründe, diese Nachteile zu beseitigen, d.h. einen axiale Verschiebung, bestehend aus zwei federnden Ring, ausgehend von Ringen der genannten Art, zu Ringsegmenten gleicher Form, deren freie Enden in schaffen, der größere Biegungsbelastungen zuläßt, der Ringebene als Haken ausgebildet sind, welche damit leichter und gefahrloser zu montieren ist und Haken beim Zusammensetzen der Ringsegmente in 40 eine bessere Anpaßbarkeit an verschiedene Welleneiner Rille der Welle federnd übereinandergleiten, bis durchmesser ermöglicht.

die Hakenausnehmungen des Gegenringsegmentes Diese Aufgabenstellung ist mit einem Ring bzw. einspringen und die Segmente in der Form eines voll- einer Vorrichtung der genannten Art nach der Erfinständigen Ringes zusammenhalten, wobei die Ring- dung dadurch gelöst, daß die Ausnehmung an den segmente in ihrem Mittelteil mit einer Ausnehmung 45 Ringhälften bzw. die Brücken einen an sich bekannversehen sind. ten keilförmigen Zuschnitt haben, wobei der größte

Derartige Ringe sind beispielsweise bekannt nach Brückenquerschnitt dem Ende der Ringhälfte näher

der deutschen Patentschrift 837 341, und bei der Be- liegt, das den nach außen weisenden Haken trägt,

nutzung derartiger Ringe hat sich gezeigt, daß solche Keilförmige Ausnehmungen an Ringhälften sind

Ringe, obgleich sie an sich zufriedenstellend funktio- 50 beispielsweise nach der USA.-Patentschrift 3 162084

nieren und eine breite Anwendung bei Wellenkon- ganz allgemein bekannt, dort aber im Bereich der

struktionen gefunden haben, noch insofern nachteilig eigentlichen Verhakung, während die Ringmitten

sind, als sie sehr empfindlich für jede Abweichung starr sind und eine erhebliche Querschnittsfläche auf-

ihres freien Durchmessers gegenüber dem präzisen weisen.

Durchmesser sind, der als korrekter Durchmesser be- 55 Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu,

rechnet wurde, wobei auch die Anbringung der ge- daß beim Niederdrücken der oberen Ringhälfte die

nannten mittigen Ausnehmung, die zur Ausbildung untere Ringhälfte (wenn ihre Haken beispielsweise

einer sogenannten Brücke mit überall gleicher Quer- nach links gerichtet sind) im Gegenuhrzeigersinn in

schnittsgröße führt, nicht die in eine solche Formge- ihrer »Stellungsnut« in eine winkelige Stellung glei-

bung gesetzten Erwartungen erfüllte. 60 tet, bei der ihr größter Brückenquerschnitt mit der

Diese Ausnehmungen sind dazu bestimmt, den vertikalen Mittellinie der Druckblock- und Montage-Ringhälften eine gewisse Flexibilität zu verleihen, die blockanordnung im wesentlichen zusammenfällt. Auf in bezug auf die Verrastungshaken erforderlich ist. diese Weise verschiebt sich die Linie, die von der

Um einen solchen bekannten Ring an der Wellen- Biegung der unteren Hälfte des Ringes ausgeht, genut zu montieren, wird die eine Ringhälfte in eine da- 65 gen das Ende der Brücke, das den größten Querfür in einem Montageblock vorgesehene Nut einge- schnitt hat, mit dem überraschenden Ergebnis, daß bracht. Die Welle, die den Ring aufnehmen soll, wird im wesentlichen die ganze Länge der Brücke verboin den Montageblock in axialer Stellung derart einge- gen werden kann.