DE2020847C - Federnder Sicherungsring für radiale Montage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen klemmenartigen federnden Sicherungsring für radiale Montage in eine Ringnut einer Welle od. dgl., der nach der Montage eine Schulter zur Sicherung von auf der Welle angeordneten Maschinenteilen gegen axiales Verschieben bildet, wobei der Sicherungsring aus zwei peripher angeordneten, einander diametral gegenüberliegenden Ringsegmenten besteht, die durch einen biegsamen Biegungsarm miteinander verbimden sind, und wobei die Innenkanten der beiden Rinuscgmente sich entlang dem Bogen eines Kreises erstrecken, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Nutengnindes ist, und die Außenkanten der beiden Ritigsegmente sowie des Biegungsarmes enlkmi' dem Bogen eines größeren Kreises verlaiifen und die Aiißcnpcriphcric des Sicherungsringes bilden.

Federnde Sicherungsringe für radiale Montage sind dazu bestimmt, auf Wellen, Bolzen od. dgl. durch einfache radiale Einführung in eine Ringnut montiert zu werden, und sind nach der Montage in der Lage, sich unter Federdruck gegen den Nutengrund der Ringnut sicher anzulegen und als Schulter für die genaue Anbringung oder Sicherung von Maschinenteilen, wie z. B. Lagern, auf den Wellen zu dienen. Sicherungsringe für radiale Montage in Wellennuten sind in zwei Konstruktionstypen bekannt, nämlich

1. als offene Sicherungsringe, z.B. gemäß der deutschen Patentschrift 869 280, die hauptsächlich dadurch charakterisiert sind, daß der Ringkörper eine Bogenlänge von nicht wesentlich mehr als 180° besitzt und somit der Ringkörper zwischen den freien Enden eine so große öffnung hat, daß es möglich ist, den Ring in einem relativ kleinen Ausmaß zu spreizen, wie es für die Montage erforderlich ist, ohne den Ring übermäßig zu beanspruchen oder ihn dauernd zu verformen;

2. als klemmenartige Sicherungsringe, verschiedent'.ich auch Sicherungsklemmen genannt, wie z. B. gemäß der USA.-Patentschrift 2 026 454.

Die bekannteren und häufiger verwendeten offenen Sicherungsringe haben den Nachteil, daß die mittels eines solchen Sicherungsringes gebildete Wellenschulter nur segmentaler Art ist und daß infolge der weiten öffnung zwischen den freien Enden eines solchen Ringes dessen Widerstandsfähigkeit gegen hohe Druckbelastungen verhältnismäßig klein ist. Außerdem haben offene Sicherungsringe den Nachteil, daß ihre Montage in der Ringnut zwar leicht mittels eines üblichen Greifers erfolgen kann, daß die Demontage aus der Ringnut jedoch oft sehr schwierig ist, da der Greifer nicht geeignet ist, einen in der Ringnut sitzenden offenen Sicherungsring abzuziehen. Außerdem können, wenn nicht mit der nötigen Vorsicht gearbeitet wird, die kleineren Größen der offenen Sicherungsringe bei unrichtiger Handhabung während der Montage oder Demontage in dem Instrument oder in der Maschine verlorengehen, was den reibungslosen Betrieb dieser Geräte gefährdet. Bei Maschinen oder Montagen unter hoher elektrischer Spannung kann die Beseitigung eines verlorengegangenen Sicherungsringes gefahrlos erst nach Abschaltung des Stromes oder unter Verwendung eines teuren isolierten Spezialwerkzeuges erfolgen.

Die klemmenartigen Sicherungsringe haben zwar Vorzüge, die mit den offenen Sicherungsringen nicht erzielt werden können, wie z. B. eine vergleichsweise größere Bogenlänge und eine gleichbleibende radiale Querschnittshöhe im wesentlichen entlang der gesamten Bogenlänge des Ringkörpers, was zu einer Wellenschulter mit einheitlicher Flöhe führt. Die bisher bekannten klemmenartigen Sicherungsringe haben jedoch den Nachteil, daß die Durchbiegungsmöglichkeiten des die Klemmcnsegmente verbindenden biegsamen Biegungsarmes, von dessen Durchbiegung das mögliche Ausmaß der Erweiterung der öffnung zwischen den freien Enden des Ringes abhängt, infolge der kurzen Bogenlänge die Biegungsarmes beschränkt ist.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Sicherungsring zu schaffen, der die genannten Nachteile sowohl der bekannten offenen Sicherungsringe

als auch der bekannten klemmenartigen Sicherungs- Biegungsarmes 14 im Vergleich zu den Biegungsringe vermeidet. armen der bekannten klemnieriartigen Sicherungs-

Diese Amgabe wird mit einem klemmenartigen ringe wesentlich vergrößern. Sicherungsring der eingangs genannten Art erfin- Vorteilhafterweise kann der Biegungsarm 14 noch

dungsgemäß in erster Linie dadurch gelöst, daß die 5 so ausgebildet sein, daß sich seine Querschnittshöhe

Außenperipherie des Sicherungsringes durch im we- von der Mitte- zu den Enden des Biegungsarmes hin

sentlichen radiale und nach innen gerichtete Aus- allmählich verkleinert, wodurch die Durchbiegungs-

nehmungen unterbrochen ist, die in gleichen Bogen- möglichkeit des Biegungsarmes noch weiter gester-

abständeη von der Ringmittellinie entfernt sind und gert wird.

die Bogenlänge des Biegungsannes bestimmen und io Die Fig.4 und 5 veranschaulichen die mit der

derart angeordnet urid ausgebildet sind, daß sie die Erfindung erzielte verbesserte Funktion des klem-

Bogenlänge des Biegungsarmes wesentlich vergrö- menartigen Sicherungsringes im Vergleich mit einem

ß^ern· zur Verdeutlichung in Fig. 5 dargestellten vorbe-

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher kannten klemmenartigen Sicherungsring. Durch die

erläutert, die ein Ausführungsbeispiel eines klemmen- 15 Anordnung der beiden Ausnehmungen W₁ und JV₂ an

artigen Sicherungsringes nach der Erfindung darstellt, der Außenperipherie des Ringes wird die Bogenlänge

und zwar zeigt des Biegungsannes 14 auf beiden Seiten der Ring-

F ig. 1 eine Ansicht des Sicherungsringes in unge- mittellinie um die Bogenlänge des Winkels β vergrö-

spanntem Zustand, ß_ert. Während der Biegungsarm des bekannten Rin-

F i g. 2 den montierten Sicherungsring in der An- ao ges der F i g. 5 nur eine Bogenlänge von 2 * besitzt,

sieht entsprechend der Schnittlinie 2-2 der F i g. 3, hat der Biegungsarm 14 des erfindungsgemäßen Rin-

F ig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2, ges der F i g. 4 eine vergrößerte Bogenlänge von Fig. 4 und 5 eine teilweise schematische, ver- 2a + 2/i. Da die Abbiegung des Biegungsarmes 14„

gleichende Darstellung eines klemmenartigen Siehe- des bekannten Ringes in Fig.5 nur innerhalb des

rungsringes gemäß der Erfindung (F i g. 4) und eines 25 Winkels 2 % erfolgen kann und die Bogenlänge dieses

klemmenartigen Sicherungsringes der vorbekannten Biegungsannes gering ist, ist auch das Ausmaß der

Art (Fig. 5). Abbiegung Ap klein. Demgegenüber ist die Abbie- Der klemmenartige Sicherungsring in den Fig. 1 gungä des Biegungsarms 14 in Fig. 4 auf Grund

bis 3 besitzt zwei entlang der Peripherie separate und der mit der Erfindung erzielten vergrößerten Bogen-

diametral einander gegenüberliegende Ringsegmente 30 länge 2 vt- 2 β wesentlich größer,

oder Backen 10 und 12, die an einem ihrer Enden Wird nun berücksichtigt, daß das Ausmaß der

durch einen biegsamen Biegungsarm 14 miteinander Vergrößerung der Öffnungsmöglichkeit des Ringes,

verbunden sind. Die Innen- und Außenkanten 10a d. h. der Auseinanderbewegung der beiden Punkte A,

und 10 b bzw. 12a und 12& der beiden Ringsegmente welche die Weite der öffnung bestimmen, die not-

Ϊ0 und 12 liegen auf vorzugsweise konzentrischen 35 wendig ist, um klemmenartige Sicherungsringe bzw.

Kreisen, wobei die Innenkanten 10« und 12a ent- Sicherungsklemmen in die Nut zu montieren, von

lang gegenüberliegenden Bögen eines Kreises verlau- dem biegsamen Biegungsarm abhängig ist und die

fen, dessen Mittelpunkt C die Mitte des Ringes bildet Auseinanderbewegung der beiden Punkte A bei einer

und dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Spreizung des Ringes eine Funktion des Abbiegungs-

Durchmesser des Nutengrundes G_h der Ringnut G 40 winkeis ist, der durch die Tangenten der Kurven der

einer Welle S, in die der Sicherungsring montiert neutralen Durchmesser DC_h und DC₁₁ vor und nach

werden soll. der Ringspreizung gebildet wird; ist ersichtlich, daß

Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß die freien Enden dann, wo der Abbiegungswinkel klein ist, wie im Fall der Ringsegmente 10 und 12 mit ihren Punkten A der bekannten Ringe gemäß der F i g. 5, der Tangens die öffnung des Ringes bestimmen und daß die bei- 45 ebenfalls klein ist, und daß infolgedessen die zuläs- den Ringsegmente zwecks Montage des Sicherungs- sige Auswärtsbewegung der Punkte .1,, der Ring ringes in die Ringnut G derart gespreizt werden müs- segmente W_n und 12„ des bekannten Ringe= (F i g. 5), sen, daß der Abstand zwischen den beiden Punk- die die Weite der Ringöffnung bestimmen, notwenditen A mindestens gleich dem Durchmesser D des germaßen ebenfalls klein ist. Kreises des Nutengrundes G₆ ist. 50 Da der Biegungsarm 14 des erfindungsgemäßen

Die Außenkante 14ft des biegsamen Biegungs- klemmenartigen Sicherungsringes gemäß Fi g. 4 eine armes 14 verläuft entlang dem Bogen des Kreises, wesentlich größere Bogenlänge (2 \ f-2/0 besitzt, auf dem die Außenkanten 10 & und 12 ft der Ring- kann die Abbiegung Λ wesentlich größer sein und der segmente 10 und 12 liegen, so daß der Sicherungs- Tangens des neutralen Durchmessers einen vvesentring eine praktisch kreisförmige Außenperipherie 55 Hch größeren Winkel haben. Dementsprechend kann hat. Diese Außenperipherie ist im Bereich der Ring- die Spreizbewegung der Punkte A, da sie eine Funk- segmente und des Biegungsarmes nun nicht ununter- tion des Tangens des vorerwähnten Winkels ist. viel brochen ausgeführt, sondern es ist ihre Kontinuität größer sein, ohne die Spannung des hreiteslen Teils an zwei Punkten unterbrochen, die in gleichen Bo- des Biegungsarms 14 des Ringes der Fig. 4 im Vergenabständen zu beiden Seiten der Ringmitteüinie ^6o hältnis zu den bekannten Ringen gemäß der Fig. 5 liegen, und zwar mittels zweier relativ tiefer und zu erhöhen, wenn alle übrigen Dimensionen unverbleiter Einkerbungen bzw. Ausnehmungen N₁ und ändert bleiben. Die größere Abbiegungsmöglichkcit, /V.„ die sich im wesentlichen radial in den Ringkör- die durch den erfindungsgemaß wesentlich längeren per erstrecken und den Effekt haben, daß sie die Biegungsarm erzielt wird, führt /u einer Reihe von Bogenlänge des Biegungsarmes 14 bestimmen und 65 Vorteilen des erfindimgsgemäßen Sicherungsringes auf Grund ihrer in Umfangsrichtung von der Mittel- entsprechend der Fig. 4. Sie ermöglicht beispiels- linie des Ringes entfernten Anordnung sowie ihrer weise eine größere Spreizung, so daß der Ring in-Ausbildung die wirksame, biegbare Gesamtlänge des folgedessen in einer tieferen Nut montiert weieicn

kann. Der Ring kann ferner eine wesentlich größere Querschnittshöhe als die bekannten klemmenartigen Sicherungsringe haben, ohne die Spannung des auf Biegung beanspruchten Querschnittsteils zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Haltekraft (Widerstandsfähigkeit gegen Herausfallen aus der Nut unter Belastung), so daß der erfindungsgemäße Sicherungsring infolgedessen wesentlich sicherer ist hinsichtlich seiner Beanspruchung. Ferner wird der Vorteil erreicht, daß die Ringkonstruktion mit einer Spannung ausgeführt werden kann, die höher ist als die maximale Spannung des Materials, aus dem der Ring hergestellt wird. Auf diese Weise erfolgt eine in ihrem Ausmaß im voraus bestimmbare und bestimmte bleibende Verformung des Ringes nach seiner ersten Montage, ohne daß eine weitere Verformung des Ringes bei wiederholten Montagen erfolgt. Diese Vorspannung des Materials ist von Vorteil, da sie zurückbleibende Spannungen des Ringes zur Folge hat, die die Fähigkeit des Ringes, sich unter Druck ίο gegen den Nutengrund anzulegen,, noch weiter erhöhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Klemmenartiger federnder Sicherungsring für radiale Montage in eine Ringnut einer Welle od. dgl., der nach der Montage eine Schulter zur Sicherung von auf der Welle angeordneten Maschinenteilen gegen axiales Verschieben bildet, wobei der Sicherungsring aus zwei peripher angeordneten, einander diametral gegenüberliegenden Ringsegmenten besteht, die durch einen biegsamen Bieguhgsarm miteinander verbunden sind,, und wobei die Innenkanten der beiden Ringsegmente sich entlang dem Bogen eines Kreises erstrecken, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Nutengrundes ist, und die Außenkanten der beiden Ringsegmente sowie des Biegungsarmes entlang dem Bogen eines größeren Kreises verlaufen und die Außenperipherie des Sicherungsringes bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenperipherie des Sicherungsringes durch im wesentlichen radiale und nach innen gerichtete Ausnehmungen (N₁, N₂) unterbrochen ist, die in gleichen Bogenabständen von der Ringmittellinie entfernt sind und «5 die Bogenlänge des Biegungsarmes (14) bestimmen und derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie die Bogenlänge des Biegungsarmes wesentlich vergrößern.

2. Sicherungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Biegungsarm von seiner Mitte zu seinen Enden hin so verjüngt, daß er sich ohne bleibende Verformung zu biegen vermag.

3. Sicherungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegungsarm vor der ersten Montage des Sicherungsringes mit einer solchen Bogenkrürnmung ausgebildet ist, daß die größte lichte Weite zwischen den Innenkanten (10a, 12a) der beiden Ringsegmente (!0, 12) vor der ersten Montage den Durchmesser (D) des Nutengrundes mindestens um denjenigen Betrag unterschreitet, um den sich diese lichte Weite bei der Biegung des Biegungsarmes während der ersten Montage über die Fließgrenze des verwendeten Materials hinaus auf Grund der dabei auftretenden bleibenden plastischen Verformung des Materials zu vergrößern vermag.