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Befestigungsring.
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Die Erfindung betrifft einen Befestigungsring, der aufgrund seiner
Konstruktion für Befestigungen auf Wellen und/oder acnsen sowie ii Bohrungen und/oder
auch in Rohren, in vielen Fallen anstatt einer Schraub-, @iet- u.nd/oder Splintsicherung
bezw. -Befestigung und/oder Seeger-Ringsicherung als Innen- und/oder Außenbefestigungsring
hergestellt und verwandt werden kann.
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Der Ring hat den Zweck, eine Befestigung herzustellen, die bisher
in vielen Fällen nur durch Verschrauben, Vernieten, Versplinten oder Ar- und/oder
Umbörteln geschaffen werden konnte.
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Der Befestigungsring wird je nach Größe und Verwendungszweck außen
mit einen Ubermaß und/oder innen mit einem Untermaß hergestellt, welches je nach
Materialart und Anwendungszweck so ausgewählt wird, daß nach dem Außpressen und/oder
Einpressen des Hinges dieser sich durch seine Vorspannung und Rückfederungseigenschaft
mit seiner Außen-und/oder Innenlippe bei beanspruchung in das Material verkeilt
und/oder verkrallt.
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Die bekannten Ringbefestigungen mit nicht unterbrochener Innenlippe
lassen aufgrund des Dehnungsvermögens des Iiaterials nur sehr geringe Toleranen
zu, weil sie in vielen Fällen aufpLatzen und/oder reißen, wodurch eine sichere dauerhafte
Befestigung nicht gewährleistet ist. Der Befestigungsring mit gezackter und/oder
gezahnter Innenlippe ist nicht für große Kraftaufnahmen geeignet, da die
Zacken,
Kerben und/oder Kanten der Kraft in ihrem Scheitelpunkt einen sehr guten Angriffspurikt
zur Lerstörung des Befestigungsringes geben. Dieses ist das sogenannte Sprengen
des Befestigungsringes. Diese Wirkung zeigt sich auch, wenn die Lippe und/oder der
sagen bei der Herstellung des Befestiuungsringes über den stumpfen iinkel hinaus
gebogen wird. An dem Schnittpunkt der Schenkel der Zacken und/oder der Kerben erreicht
das Material des Befestigungsringes bei der Herstellung und/oder der Belastung die
Fließgrenze, wodurch Materialrisse entstehen und der Ring aufplatzt. Für eine Haltbarkeit
bei Belastung kann keine Garantie übernommen werden. Diese Erkenntnisse wurden durch
Versuche gewonnen.
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Der Erfindung liegt die zugabe zugrunde, einen Befestigungsring zu
schaffen, der eine befestigung über einen weit größeren Toleranzbereich ermöglicht,
ohne daß bei ihm die Mängel der bisher benannten Ausführungen auftreten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kragen
mit dem Ringmittelteil einen stumpfen Winkel einschließt und daß ferner die Außen-
und/oder die Innenlippe des Befestigungsringes gegen die Richtung des Aufschiebens
gegen den Ringmittelteil flach abgebogen ist. Die Innenbohrung und/oder Außenkante
des Befestigungsringes ist vorzugsweise leicht bis stärker gewellt je nach Erfordernis
und Verwendungszweck. Die Wellung der Außen- und/oder der Innenlippe verschafft
dem Befestigungsring beim aufziehen höhere Schrumpfungs- und/oder Dehnungseigenschaften
und erhöht
außerdem durch die Rückfederung der Wellung die Vor
spannung und/oder die Verkrallung und/oder Verkeilung der Befestigung.
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Da das Verkrallen und/oder Verkeilen nach dem Hebelgesetz erfolgt,
ist die Lippe des Befestigungsringes von seiner Auflagefläche, dem Ringmittelteil,
bis zu der Außenkante und/oder der Innenbohrung soviel angehoben, daß bei Belastung
eine Rückbiegung über den Streckwinkel verhindert wird. Die Anwinkelung und/oder
das Anheben darf einen stumpfen Winkel zwischen dem Ringmittelteil und der Kante
der Außenkante und/oder der Innenbohrung nicht überschreiten. Der Verwendungsart
entsprechend soll dieser Winkel möglichst klein gehalten werden, um Strukturveränderungen
im Material weitgehendst zu vermeiden. Dm beim Aufziehen und/oder Einpressen bei
Belastung des Befestigungsringes eine Formverönderung zu vermeiden, wird der Außenrand
und/ oder der Innenrand des Ringes in seinem umfang nur leicht angehoben und/oder
je nach Materialart stumpfwinkelig und/ oder radiusförmig gestaltet, um aucn hier
einer Strukturveränderung vorzubeugen.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß durch die Grundform des Befestigungsringes das Material bei der Fertigung nicht
die Fließgrenze erreicht. Dieses ist eine Folie der konstruktion, da diese nur stumpfe
Winkel aufweist.
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Da die Außen- und/oder die Innenlippe leicht gegen die Aufpreßrichtung
abgewinkelt wird, kann der Befestigungsring aucn als Anschlag und/oder Befestigung
in Bohrungen und/oder Löchern verwandt werden. Der genaue anstellwinkel
wird
mit nachstehender Formel errechnet: Durch die leichtgewellte Außen- und/oder Innen
lippe hat der Befestigungsring gute Sindringungseigenschaften in das Material der
Achse-und/oder der Bohrung. Der BeSestigungsring verkeilt und/oder verkrallt sich
schon bei gering auftretehden axialen Kräften. Es entsteht durch die ellung eine
kleine Anpreßfläche bei einer großen Kraft-.
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hierdurch ergibt sich bei Belastung eine große axiale Kraft pro Flächeneinheit.
vlird der Befestigungsring nun mit der Höchstkraft belastet, so legt sich die wellung
der Außen- und/oder der Innenlippe an das Material der Welle und/oder der Achse
und/oder der Bohrung an. Er dringt nun mit dem gesamten Umfang der Außen- und/oder
der Innenlippe in das Material der Welle und/oder der Achse und/ oder der Bohrung
ein. Ein fester, guter Sitz des Befestigungsringes ist dadurch gewährleistet.
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Durch die Konstruktion des Befestigungsringes kann dieser auch zur
Sicherung und/oder Befestigung von Wellen und/oder Achsen in einer Bohrung verwandt
werden, wie es z.B. bei schwimmend gelagerten Bolzen zur seitlichen Begrenzung erforderlich
ist.
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Bei diesem Befestigungsring kann die Oberfläche der Welle und/oder
der Bohrung auch größere Toleranzen aufweisen, z.B.
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H 12 und/oder h 12 und mehr, da der Befestigungsring aufgrund seiner
Konstruktion diese überbrückt. Außerdem braucht die Oberfläche der Bohrung und/oder
der Achse auch nicht bearbeitet zu sein, z.B. geschliffen, gedreht und/oder gebohrt.
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Der feste Sitz des Ringes ist gewährleistet.
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Die dargestellten Ausführungsbeispiele in der Zeichnung zeigen Fig.
1 den Befestigunts;sring in der Draufsicht9
Fig. 2 denselben im
Schnitt A - A.
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Fig. 3 denselben als Anschlag für eine Welle und/oder Achsen in einer
Bohrung und/oder einem Loch.
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Fig. 4 denselben auf einer lielle verankert und/oder aufgepreßt.
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Fig. 5 denselben in einer Bohrung mit einer zu haltenden Achse als
Führung für eine schwimmend gelagerte Buchse.
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Fig. 6 denselben mit einer gewellten.Innenkante.
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Dieses ist durch verstärkte und unterbrochene Linienführun.g dargestellt.
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Fig. 7 den eingekerbten und/oder verzahnten Befestigungsring in der
Draufsicht.
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Fig. 8 denselben in Seitenansicht.
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Der Befestigungsring (1) bestehend aus dem Ringmittelteil (3) mit
der inneren Lippe (4) und dem äußeren Kragen (2).
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In einer Bohrung (5) wird der Befestigungsring (1) als Anschlag für
eine Welle (6) benutzt. Der Befestigungsring (1) im aufgedrückten Zustand auf einer
Achse (7) und/oder zelle (7). Durch den Befestigungsring (1), der sich in dem Rohr
(8) verkrallt und einer schwimmend gelagerten Buchse (10) als Anschlag dient und
in der inneren Lippe (4) eine Ahse i(9) hält, die der Buchse (10) als Führung dient.
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Der Befestigungsring (1) mit vorzugsweiser Wellung der Rippen (11
+ 12) und dem Ringmittelteil (3).
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Der Schrumpfring (13) mit einer hochgezogenen Außenkante (17) und
einer unterbrochenen Innenkante (14). Die Innenkante (14) ist durch Aussparungen
(15) unterbrochen.
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Bei Belastung des Schrumpfringes (13) hat die Kraft (16)
einen
sehr guten Angriffspunkt und führt daher schnell zur Zerstörung. Bei der Herstellung
muß das Material des Außenkragens (17) über den rechten Winkel hinaus (über 90°)
gebogen werden, damit das Material des Außenkragens (17) nicht unter den rechten
Winkel zurückfedert. Bei der Herstellung gelangt das Material in den meisten Fällen
an die FlieB- und/oder Streckgrenze. Dieses tritt am Schnittpunkt der Lippe (14)
und des Kragens (17) auf. Bei Belastung wirkt am Angriffspunkt (16 und 18) die zerstörende
Kraft zuerst, Berechnung zur Festigkeit des Befestigungsringes0 Um eine genaue Belastbarkeit
(einschl. Sicherheit) des dicherungsringes zu errechnen und eine optimale Belastung
zu erreichen, ist die folgende Formel erstellt worden;
Erläuterung zur Berechnung der Formel über die Festigkeit des Befestigungsringes.
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1k = kinetische Kraft d = Innendurchmesser der Bohrung Smat.= Materialstärke
des Befesti;ungsringes Feff.- Kraft, effektiv auf den Befestigungsring wirkende
(pro Flächeneinheit) sinoc = Anstellwinkel zum Ringmittelteil Mit dieser Formel
ist die auftretende Kraft bei Belastung auf den Befestigungsring zu errechnen. Wird
eine geringere Belastbarkeit im Verhältnis zum Durchmesser als ausreichend erachtet,
so kann mit dieser Formel der Anstellwinkel der Befestigungskante (Außen- sowie
Innenlippe und/oder -kante
des Befestigungsringes) errechnet werden.
Durch die Berechnung ist es möglich, einen Befestigungsring mit einem kleinstmöglichen
Außendurchmesser im Verhältnis zur verlangten Festigkeit zu fertigen, Durch die
errechnung der auftretenden Kräfte kann auch eine vorherige Bestimmung des Grundmaterials
erfolgen.-Patentansprüche: Befestigungsring mit einem äußeren und/oder inneren hochgezogenen
Kragen und einem inneren und/oder äußeren Ausschnitt, dessen Kante sich entgegen
der Zugrichtung an einem zu haltenden Teil verkrallt, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kragen mit einem Ringmittelteil einen stumpfen winkel einschließt und daß ferner
die Außen- und/oder die Innenkante des Befestigungsringes gegen die Richtung des
Aufschiebens gegen den Ringmittelteil flach abgebogen ist.
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2) Befestigungsring nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß
die Außen- und/oder die Innenkante des Befestigungaringes in axialer Richtung mehrere,
z.B. drei, schwache Wellungen aufweist.