DE1946340C3 - Selbstsperrender Sicherungsring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Sicherungsring mit einem geschlossenen Ringkörper, an dessen einem Umfangsrand im wesentlichen radiale und in einem von 90° abweichenden Winkel gegenüber der Ringkörpermittelachse geneigte Klemmzungen angeordnet sind, die mit einer zylinderförmigen Gegenfläche eines ersten Maschinenteils zusam menwirken und den Sicherungsring gegen axiales Verschieben in Richtung ihrer Neigung selbsttätig festsetzen, wobei am anderen Umfangsrand des Ringkörpers zur axialen Abstützung und Sicherung eines in oder auf dem ersten Maschinenteil angeord neten zweiten Maschinenteils über den Ringkörper vorragende Federteile vorgesehen sind.

Selbstsperrende Sicherungsringe dienen dazu, um beisDielsweise auf einer Achse einen Anschlag in Gc stalt einer Schulter zu bilden, gegen den sich ein auf der Achse angeordnetes zweites Maschinenteil lose und auch drehbar anzulegen vermag und der den zweiten Maschinenteil gegen Verschieben auf der Achse in einer axialen Richtung sichert. Aufgabe und Funktion der Klemmzupgen, die eine gewisse funktionsbeüingte federnde Biegsamkeit haben, ist es dabei, sich auf Grund ihrer außerordentlich hohen Feder- und Materialhärte derart auf die glatte zylindrische Oberfläche der Achse aufzupressen und in diese einzubeißen, daß der Sicherungsring undrehbar und in Richtung der funktionell notwendigen Neigung der Klemmzungen axial unverschiebbar auf der Achse festsitzt. Es sind selbstsperrende Sicherungsringe bekannt, die nur aus einem Ringkörper und an einem Umfangsrand angeordneten Kemmzungen bestehen. Diese selbstsperrenden Sicherungsringe ha ben insbesondere den Nachteil, daß der zweite Maschinenteil unmittelbar durch den Ringkörper abgestützt und gesichert wird, so daß vorkommende axiale Stoßbelastungen direkt auf den verhältnismäßig harten Ringkörper einwirken und ferner in der Einbaulage des Sicherungsringes ein unerwünschtes axiales Spiel zwischen dem Ringkörper und dem zu sichernden zweiten Maschinenteil nicht mit Sicherheil vermieden werden kann. Es sind selbstsperrende Sicherungsringe der eingangs genannten Art bekannt bei denen der Ringkörper nicht mehr unmittelbar den zu sichernden zweiten Maschinenteil berührt, sondern mittels der vorstehenden Federteile, die an dem den Klemmzungen gegenüberliegenden anderen Umfangsrand des Ringkörpers angeordnet sind, gegen den zweiten Maschinenteil drückt. Die Federteile dieses bekannten Sicherungsringes bestehen aus zwei diametral gegenüberliegenden kreisbogenförmigen Bügeln, die sich je über einen Teil des Umiangs des Ringkörpers erstrecken und an beiden Enden mit dem Ringkörper verbunden sind Diese Bügel stützen den zu sichernden Maschinenteil nur an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen ab und leiten die Abstützkräfte auch an nur zwei Stellen in den Ringkörper ab, was Überbeanspruchungen des Ringkörpers zur Folge haben kann. Die Bügel haben zwar ein gewisses Maß an Nachgiebigkeit in axialer Richtung, es ist aber nicht möglich, die auf den zu sichernden zweiten Maschinenteil ausgeübten Druckkräfte beliebig zu verändern und vorauszubestimmen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen selbstsperrenden Sicherungsring der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er an vielen Punkten den zu sichernden zweiten Maschinenteil festhält und sein Ringkörper gleichmäßig über den Umfang beansprucht wird und daß er beliebige und je nach Einzelfall verschieden hohe, vorbestimmte und im voraus kalkulierte axiale federnde Druckkräfte auf den zweiten Maschinenteil auszuüben vermag oder garden zweiten Maschinenteil derart axial federelastisch zu sichern vermag, daß sieh der zweite Maschinenteil gewollt um ein gewünschtes und bestimmtes Maß zum Sicherungsring hin bewegen kann.

Der zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene selbstsperrende Sicherungsring kennzeichnet sich erfindungsgemäß in erster Linie dadurch, daß die an dem den Klemmzungen gegenüberliegenden anderen Umfangsrand des Ringkörpers vorgesehenen Federteile als radial abstehende und axial federelastisch nachgiebige Anschlagzungen ausgebildet sind, die in

der den Klemmzungen entgegengesetzten Richtung dung des Sicherungsringes, bei der am äußeren

abgewinkelt sind. fangsrand des Ringkörpers 20 Klenirnzungen 22 und

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der am inneren Umfangsrand des Ringkörpers 20 die aus

Zeichnung näher erläutert, in der verschiedene Aus- Ansatz 24 α und Zunge 24 bestehenden Anscblag-

fübrungsbeispiele dargestellt sind, und zwar reigt 5 zungen angeordnet sind, so daß dieser Sicherungsring

F i g. 1 eine Draufsicht eines ersten Ausführungs- sich in einer Bohrung einer Hülse oder eines Gehäu-

beispiels in der Ausfühmng als Außenring, ses H selbsttätig festsetzen kann, vorteilhafterweise

F i g. 2 einen Schnitt durch den Sicherungsring der auch hier bei Anlage des Ringkörpers 20 an eirer

F i g. 1 in der Einbaulage auf einer Welle, Anschlagschulter 28 des Maschinenteils H, und einen

F i g. 3 eine Draufsicht eines zweiten Ausführungs- io zweiten Maschinenteil P' axial elastisch abstützen

beispiels in der Ausfühmng als Innenring, und sichern kann. Auch hier können Länge und/oder

F i g. 4 einen Schnitt durch den Sicherungsring der Steifigkeit der Zungen 24 so bemessen und im voraus

F i g. 3 in der Einbaulage in einer Bohrung, bestimmt werden, daß der Maschinenteil P' in ver-

F i g. 4 A einen der F i g. 4 entsprechenden Schnitt schiedenen axialen Lagen je nach herrschender un-

durch ein anderes Ausführungsbeispiel in der Aus- 15 terschiedlicher Belastung ausgerichtet wird,

führung als Innenring, Während die Ringkörper 10 und 20 als flache,

F i g. 5 und 6 perspektivische Ansichten eines Teils ebene Ringscheibe ausgebildet sind, zeigt F i g. 4 A

des Sicherungsringes der F i g. 1 bzw. der F i g. 3, einen Sicherungsring in der Ausfühmng als Innen-

F ig. 7 eine Draufsicht eines weiteren Ausfüh- ring, dessen Ringkörper 20.ν zum Zwecke der zu-

rungsbeispiels in der Ausführung als Innenring. ao sätzlichen Verstärkung und Versteifung als ke^el-

Fi g. 8 einen Querschnitt des Sicherungsringes der stumpfartig geformte Ringscht.oe ausgebildet isi.N on

Fig. 7, diesem Ringkörper 20χ sind die Klemmzungen 22χ

F i g. 9 den Sicherungsring der F i g. 7 in der Ein- zum Festklemmen des Sicherungsringes in dem er-

baulage in einem Kugelgelenkgehäuse, im axialen sien Maschinenteil H und die Anschlagzungen 24.ν

Schnitt. as zum federelastischen Abstützen und Festhalten des

Fig. 10 einen Sicherungsring nach Art des Siehe- ?u sichernden zweiten Maschinenteils P' nach entge-

rungsringes der F i g. 7 in der Einbaulage in einem gengesetzten Richtungen abgewinkelt. In analoger

Kugelsperrventil, im axialen Schnitt. Weise kann ;iuch ein Sicherungsring in der Ausfüh-

Der Sicherungsring der F i g. I und 2 besitzt einen rung als Außenring ausgebildet «-erden.
Ringkörper 10, an dessen innerem Umfangsrand ra- 30 Der selbstkleinmende Sicherungsring der Fig. / diale Klemmzungen 12 angeordnet sind, die in einem bis 10 besitzt am äußeren Umfangsrand seines Ringvon 90 abweichenden Winkel gegenüber der Riiiü- körper-- 30 radiale Klemmzungen 32 und am inneren körpermitteiachse geneigt sind und in ihrer Länge so Umfangsrand des Ringkörpers 30 radiale Anschlagbemessen sind, daß sie sich beim Aufschieber, des zungen 34. Zur Erhöhung der Torsionsfestigkeit des Sicherungsringes auf eine WeIIeS selbsttätig auf de- 35 Ringkörpers 30 besteht dieser aus einer kegelstumpfren zylindrischer Umfangsfläche festklemmen und förmigcn Ringscheibe. Wie aus F 1 g. 8 zu erkennen dadurch den Sicherungsring gegen axiales Verschie- ist, wird der äußere Umfangsrand des Ringkörpers ben in Richtung der Neigung der Klemnr/ungen 12, 30 von einem gebogenen Randflansch 33 gebildet, d. h. in F i g. 2 nach links, festsetzen. von dem aus sich die Klemmzungen 32 nach außen

Die Welle S kann vorzugsweise mit einer Schulter 4° erstrecken, und wird der innere Umfangsrand vor, 18 od. dgl. versehen sein, um eine fixierte Anschlags- einem gebogenen Randflansch 35 gebildet, von dem fläche zu schaffen, gegen die sich der Ringkörper 10 aus sich die Anschlagzungen 34 nach innen erstrekanlegt und über die hinaus der Ring nicht auf die ken. Diese beiden Randflansche 33 und 35 dienen Welle.S geschoben werden kaiv,i. Am äußeren Um- zweierlei Zwecken. Einerseits wird eine Erleiehtefangsrand des Ringkörpers 10 sind radial abstehende 45 rung der Ringhersicllung erreicht, und andererseits und axial fedcrelastisch nachgiebige Anschlagzungen wird eine einfache Einstellung der Zungenlängcn erangeordnet, welche die elastische, stoßdämpfende möglicht, was wiederum eine leichtere Berechnung Sicherungsschultr.r für den auf der WelleS zu des Neigungswinkels sowohl der nach außen gerichsichemden zweiten Maschinenteil P bilden und mit teten Klemmzungen 32 als auch der nach innen gedenen eier Sicherungsring mit einer axiale;! Druck- 5° richteten Anschlagzungen 34 ermögliche Wie in kraft gegen den zweiten Maschinenteil/¹ drückt und r i g. 8 angedeutet ist. ist der selbstsperrende Sichediesen spielfrei abstützt. Diese Druckkraft der An- ruagsring so ausgebildet bzw. geformt, daß er in seischlagzungen kann je nach den Erfordernissen in der ner Einbaulage einen zweiten Maschinenteil mit kugewünschten Höhe im voraus bestimmt und kalku- gelförmiger Berührungsfläche abzustützen und zu siliert werden, beispielsweise durch Formgebung und 55 ehern vermag. In Fig.') ist der Sicherungsring in das Dimensionierung der Anschlagzungen. Bei dem in Gehäuse 44 eine Kugelgelenkes eingesetzt, wobei den Fig. 1,2 und 5 dargestellten Ausführungsbei- sich die Klemmzungen 32 selbsttätig an dem zylindrispiel besteht jede einzelne Anschlagzunge aus einem sehen Wandungsteil 48 des Gehäuses festklemmen. in der Ebene des Ringkörpers 10 radial von dessen und wird mittels der Anschlagzungen 34 ein Kugeläußeren Umfangsrand abstehenden Ansatz 16«, von 60 teil 40 einer nicht rotierenden Stange 42 gegen den dem aus sich eine axial federelastisch nachgiebige konischen Wandungsteil 46 des Gehäuses 44 angeabgcwinkelte Zunge 16 in Umfangsrichtung des drückt gehalten. Der Kugelteil 40 wird derart feder-Ringkörpers erstreckt, wobei diese Zunge 16 in der elastisch abgestützt und gesichert, daß er sich in jeden Klemmzungen 12 entgegengesetzten Richtung der beliebigen Richtung längs seiner kugelförmigen abgewinkelt ist und dadurch die axiale Distanz zwi- 65 Oberfläche ausrichten bzw. justieren kann, d. h„ er sehen dem Ringkörper 10 und de^i zweiten Maschi- kann sich drehen oder gegebenenfalls auch aus der nenteil P überbrückt. dargestellten Lage in eine andere federelastisch ge-

Die F i g. 3, 4 und 6 zeigen die umgekehrte Ausbil- spannte Lage bewegen Die Ausbildung tier An-

schlagzungen 34 kann im voraus so bestimmt und kalkuliert sein, daß das Kugelgelenk ohne Spiel für den Kugcltcil 40 zusammengehalten wird oder daß die Abstützung und Sicherung des Kugelteils 40 ein begrenztes Spiel aufweist.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß der Sicherungsring in vorteilhafter Weise die Figcnschaften eines herkömmlichen selbslsperrendcn Sicherungsringes mit den Eigenschaften einer ringförmigen Feder kombiniert. Dies zeigt sich auch bei dem in Fig. 10 dargestellten Anwendungsbeispiel.

In Fig. 10 bilden das Finlaßrohrstück 50 und das Auslaßrohrstück 51 zusammen einen Ventilkörper mit einer durchgehenden Bohrung, welche einen Ventilsitz 52 für eine Absperrkugel 54 aufweist. In das Rohrstück 51 ist der selbstspcrrende Sicherungsring eingesetzt, der sich mit seinen Klemmzungen 32 an der glatten zylindrischen Innenfläche 55 des Rohrstückes 51 selbsttätig an einer gewünschten Stelle festzusetzen vermag. Mittels des Sicherungsringes wird der kugelförmige Absperrkörper 54 in dem Kugelventil festgehalten. Hierbei kann durch geeignete Ausbildung und Dimcnsionicrung des SicherungMiniies ähnlich wie bei der Γ- ι y.. *> erreicht werden, daß die Aiisehlaivungen 34 derart eine axiale Druckksafl auf den kugelförmigen Absperrkörper 54 ausüben, daß der Abxperrkörpcr 54 von den Ansehlagzungen abdichtend gegen den Ventilsitz 52 angedrückt gehalten wild, sieh aber der Absperrkörper 54 um eine im \oraus berechnete Distanz vom dem Ventilsitz 52 abheben kann, wenn der Flüssigkeitsdruck an der Iiinlaßscite des Kugelventil einen vorher bestimmten Wert überschreitet. Der selbstspcrrende Sicherungsring ersetzt aiso nicht nur die üblicherweise angewendeten Schraubenfeder^ sondern auch die Federhaltcrungen. die erforderlich sind, um eine solche Schraubenfeder einzubauen und festzuhalten. Der erfindungsgemäßc selbstsperrendc Sicherungsring hat hier also die Vorteile, daß er zwei Teile durch ein einziges Teil ersetzt und daß er auch eine beträchtliche Herabsetzung der Baulänge des Ventilkörpers erlaubt. Gleichermaßen vorteilhaft

ao kann der erfindungsgemäßc sclbstsperrcnde Sicherungsring auch bei anderen Ventilen als Frsatz für die normalerweise verwendeten Schließfedern angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Selbstsperender Sicherungsring mit einem geschlossenen Ringkörper, an dessen einem Umfangsrand im wesentlichen radiale und in einem von 90° abweichenden Winkel gegenüber der Ringkörpermittelacbse geneigte Klemmzungen angeordnet sind, die mit einer zylinderförmigen Gegenfläche eines ersten Maschinenteils zusammenwirken und den Sicherungsring gegen axiales Verschieben in Richtung ihrer Neigung selbsttätig festsetzen, wobei am anderen Umfangsrand des Ringkörpers zur axialen Abstützung und Sicherung eines in oder auf dem ersten Maschinenteil ts angeordneten zweiten Maschinenteils über den Ringkörper vorragende Federteile vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem den Klemmzungen (12 bzw. 32) gegenüberliegenden anderen Umfangsrand des Ring- ao körpers vorgesehenen Federteile als radial abstehende und axial federelastisch nachgiebige Anschlagzungen (16, 24 i /vv. 34) ausgebildet sind, die in der den Klemmzungen (12 bzw. 32) entgegengesetzten Richtung abgewinkelt sind.

2. Sicherungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschiagzungen aus einem in der Ebene des Ringkörpers (10) radial von dessen Umfangsrand abstehendem Ansatz (16 a bzw. 24 a) bestehen, von dem aus sich eine axial federelastisch nachgiebige abgewinkelte Zunge (16 bzw. 24) in U.nfangsrichtung des Ringkörpers erstreckt.

3. Sicherungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (20 .r) als kegelstumpfartig geformte Ringscheibe ausgebildet ist, wobei die Klemmzungen (22 .r) und die Anschlagzungen (24 x) aus der Ebene der Ringscheibe nach entgegengesetzten Richtungen abgewinkelt sind.

4. Sicherungsring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmige Ringscheibe am inneren und äußeren Umfangsrand mit aus der Ebene der Ringscheibe abgewinkelten, durchgehend umlaufenden Kragen (33, 35) versehen ist, von denen aus sich die Klemmzungen (32) und Anschlagzungen (34) fortsetzen.