DE2211010A1

DE2211010A1 - Sicherungselement zur axialsicherung und drehmomentuebertragung

Info

Publication number: DE2211010A1
Application number: DE19722211010
Authority: DE
Inventors: Guenther Berger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-03-08
Filing date: 1972-03-08
Publication date: 1973-09-20

Description

Sicherungselement zur Axialsicherung und Drehmomentübertragung Die Erfindung.bezieht sich auf einen geöffneten, in sich federnden Sicherungsring mit konstantem oder von der Motte des Ringumfanges aus sich stetig nach den beiden Ringenden verJüngendem Ringquerschnitt.
Die Aufgabe derartiger Sicherungsringeist es, auf einer Welle oder in einer Bohrung durch Sitz eine Schulter zu bilden, um Maschinenteile axial festzulegen. Aus Elastizitätsgrunden, ins besondere zum Uberbrücken größerer Durchmesserunterschiede, sind die Ringe an einer Stelle geöffnet und in sich federnd ausgebildet. Der Sicherungsring selbst kann bei konstanter Dicke eine konstante radiale Breite oder eine radiale Breite, welche sich von der Mitte des Ringumfanges stetig nach den beiden Ringenden verkleinert -aufweisen. Ein derartiger Sicherungsring ist in der DU-PS 463 684 beschrieben. Je ein an den Ringenden vorspringendes Auge dient zur Einführung eines geeigneten Spannwerkzeuges. Es ist bekannt (DT-Gbm 6 927 191), auf der Welle einen für die axiale Sicherung vorgesehenen Sicherungsring der o.g. Art so anzuordnen, daß durch diesen sowohl eine axiale Sicherung des beispielsweise auf der Welle angeordneten Lüfters als auch eine Drehmomentübertragung von der Welle auf den Lüfter möglich ist. Zur Drehmomentübertragung sind hierbei an der Stirnseite der Lüfternabe zwei oder mehr Ansätze axial vorstehend angebracht, deren Innenkontur der Außenkontur des Sicherungsringes angepaßt ist. Bei der Drehmomentübertragung von der Welle auf das auf dieser angeordnete Bauteil, beispielsweise den Lüfter, treten nun insbesondere beim Anlauf und im Reversierbetrieb Drehmomentspitzen auf, welche von den zum Sicherungsring formschlüssig angeordneten Ansätzen des Bauteils aufgefangen werden müssen. Da die Sicherungsringe aus Federstahl oder Walzbronze hergestellt sind und somit eine große Härte besitzen, werden die entsprechend weicheren Ansätze des Bauteils übermäßig stark beansprucht und werden abgeschert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherungselement so auszubilden, daß mit diesem Bauteile sowohl axial festgelegt als auch Drehmomente vom sich drehenden Teil auf das Bauteil übertragen werden können, derart, daß beim Anlauf Drehmomentspitzen von dem Sicherungselement aufgefangen werden und sich nicht schädlich auf das Bauteil auswirken.
Diese Aufgabe wird bei einem Sicherungsring der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß um den Sicherungsring mit Abstand ein weiterer Sicherungsring angeordnet ist und daß beide mindestens an einer Stelle ihres Umfanges miteinander verbunden sind.
Ein derartiges Sicherungselement zeichnet sich nach weiteren Kennzeichen der Erfindung noch dadurch aus, daß der äußere Sicherungsring ebenfalls geöffnet und in sich federnd ausgebildet ist und wie der innere Sicherungsring einen konstanten oder von der Mitte des Ringumfanges aus einen sich stetig nach den beiden Ringenden verjüngenden Ringquerschnitt aufweist. Vorzugsweise sind die beiden Sicherungsringe in der Mitte ihres Ringumfanges miteinander verbunden.
Der äußere Sicherungsring kann aber auch aus zwei Ringsegmenten bestehen, wobei jedes Segment mit einem Ringende mit dem inneren Sicherungsring verbunden ist oder nur aus einem Ringsegment, dessen eines Ringende dann mit dem inneren Sicherungsring verbunden ist. Ferner können die beiden Sicherungsringe so 3zueinander angeordnet sein, daß der Außenumfang des inneren Sicherungsringes konzentrisch oder exzentrisch zum Innenumfang des äußeren Sicherungsringes verläuft.
Ausfüiirungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 einen Sicherungsring nach DIN 471; Fig. 2 u. 3 Sicherungselemente bestehend aus miteinander verbundenem äußeren und inneren Sicherungsring; Fig. 4 ein Sicherungselement mit einem aus zwei Ringsegmenten bestehenden äußeren Sicherungsring; Fig. 5 ein Sicherungselement mit einem aus nur einem Ringsegment~bestehenden äußeren Sicherungsring; Fig. 6 ein Sicherungselement, dessen äußerer Sicherungsring an zwei Stellen mit dem inneren Sicherungsring verbunden ist.
In Fig. 1 ist ein Sicherungsring nach DIN 471 dargestellt. Die charakteristische Eigenschaft eines derartigen Sicherungsringes ist, daß seine radiale Breite sich nach den freien Enden zu entsprechend dem Gesetz des gekrümmten Balkens gleicher Festigkeit verkleinert, so daß er sich im gespannten Zustand rund verformt.
Im Gegensatz hierzu steht der sogenannte Sprengring, welcher am ganzen Umfang eine konstante radiale Breite besitzt. Da die im Sprengring auftretende maximale Spannung und die zum Spreizen erforderlichen Zangenkräfte mehr als doppelt so groß sind wie beim Sicherungsring nach DIN 471, ist bei den in Fig. 2-6 gezeigten Ausführungsbeispielen stets ein innerer Sicherungsring nach DIN 471 angenommen und dargestellt. Ein sogenannter Sprengring ist jedoch ebenso möglich.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Sicherungselement ist um den inneren Sicherungsring 1- mit Abstand ein weiterer Sicherungsring 2 angeordnet, wobei beide Ringe an einer Stelle, vorzugsweise in der Mitte ihres Umfanges über einen Steg 3 miteinander verbunden sind. Der geöffnete und in sich federnde Sicherungsring 2 ist hierbei vorzugsweise nach DIN 471 ausgebildet, d.h., sein Ringquerschnitt verjüngt sich von der Mitte des Ringumfanges aus stetig nach den beiden Ringenden. Es kann aber auch ein einen konstanten Ringquerschnitt aufweisender Sprengring als äußerer Sicherungsring verwendet werden, welcher eine weichere Federcharakteristik besitzt. Soll nun beispielsweise ein Bauteil auf einem sich drehenden Teil sowohl axial gesichert gehalten als auch von dem sich drehenden Teil auf das Bauteil ein Drehmoment übertragen werden, so übernimmt der innere Sicherungsring 1 die Axialsicherung während der äußere Sicherungsring 2 die Mitnahme des Bauteils über entsprechende am Bauteil angeordnete Mittel 4 bewirkt. Insbesondere aber beim Anlauf tritt infolge der Trägheit der Masse des Bauteils und der dieses beschleunigenden Welle ein erhöhtes Drehmoment auf, wobei nunmehr die Drehmomentspitze von dem in sich federnden äußeren Sicherungsring 2 mit seinem Hebelarm 1 aufgefangen wird, so daß die auf das entsprechende Mittel 4, im Reversierbetrieb auch auf das Mittel 4' des Bauteils wirkende Kraft N klein gehalten wird und eine Beschädigung des Bauteils ausgeschlossen ist. In Fig. 3 ist ein Sicherungselement dargestellt, bei welchem der Innenumfang des äußeren Sicherungsringes 2 exzentrisch zum Außenumfang des inneren Sicherungsringes 1 verläuft, was durch eine Verlängerung des die beiden Ringe verbindenden Steges 3 erreicht wird. Dadurch wird der Hebelarm 1 vergrößert und die auf das Bauteil wirkende Kraft N verkleinert. Es kann so--mit die Weichheit der Federung des äußeren Sicherungsringes variiert werden. Fig. 4 zeigt ein Sicherungselement, bei welchem der äußere Sicherungsring aus zwei Ringsegmenten 21, 22 besteht, wobei jedes Segment mit einem Ringende mit dem inneren Sicherungsring 1 verbunden ist. Der äußere Sicherungsring kann aber-auch nur aus einem Ringsegment 23 bestehen, einem sogenannten Halbmondsicherungsring, siehe Fig. 5, dessen eines Ringende mit dem inneren Sicherungsring 1 verbunden ist.
Entsprechend Fig. 6 ist es auch möglich, den äußeren Sicherungsring 2 an mehreren Stellen mit dem inneren Sicherungsring 1 über Stege 31, 32 zu verbinden. Durch die Anordnung der Stege, welche dann nicht in der Mitte des Ringumfanges, sondern symmetrisch oder asymmetrisch an anderer Stelle liegen, kann der Rebelarm 1 und somit die Federung des äußeren Sicherungsringes bestimmt werden.

Claims

Patentansprüche

Geöffneter, in sich federnder Sicherungsring mit konstantem oder von der Mitte des Ringumfanges aus sich stetig nach den beiden Ringenden verjüngendem Ringquerschnitt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß um den Sicherungsring (1) mit Abstand ein weiterer Sicherungsring (2; 21, 22; 23) angeordnet ist und daß beide mindestens an einer Stelle (3) ihres Umfanges miteinander verbunden sind.
2. Sicherungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der äußere Sicherungsring geöffnet und in sich federnd ausgebildet ist.
3. Sicherungselement nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g er k e n n z e i c h n e t, daß der äußere Sicherungsring einen konstanten Ringquerschnitt aufweist.
4. Sicherungselement nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der äußere Sicherungsring von der Mitte des Ringumfanges aus einen sich stetig nach den beiden Ringenden verjüngenden Ringquerschnitt aufweist.
5. Sicherungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die beiden Sicherungsringe in der Mitte ihres Ringumfanges miteinander verbunden sind.
6. Sicherungselement nach Anspruch 1-4, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der äußere Sicherungsring aus zwei Ringsegmenten (21, 22) besteht, wobei jedes Segment mit einem Ringende mit dem inneren Sicherungsring (1) verbunden ist.
7. Sicherungselement nach Anspruch 1-3, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der äußere Sicherungsring aus einem Ringsegment (23) besteht, dessen eines Ringende mit dem inneren Sicherungsring (1) verbunden ist.
8. Sicherungselement nach Anspruch 1-7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der Außenumfang des inneren Sicherungsringes konzentrisch zum IneenoumSang des äußeren Sicherungsringes - verläuft.
9. Sicherungselement nach Anspruch 1-7, d a d ur c h g ek e n n z e n c h n e t, daß der Außenumfang des inneren Sicher1mgsringes exzentrisch zum Innenumfang des äußeren Sicherungsringes verläuft.
10. Sicherungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Sicherungsringe an ihren freien Ringenden in bekannter Weise je ein vorspringendes Auge zur Einführung eines Werkzeuges aufweisene Leerseite